Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Металлические конструкции промышленных зданий и сооружений - Мельников Н.П., Волчегорский М.С., Багузов Н.П.

Автор: Мельников Н.П. Волчегорский М.С. Багузов Н.П.
Теги: строительство металлические конструкции строительное проектирование строительство зданий
Год: 1962
Похожие
Предварительно напряжённый железобетон. История развития, конструкции, изготовление, области применения
Предварительно напряжённый железобетон: история развития, конструкции, изготовление, области применения
Металлические конструкции промышленных зданий и сооружений
Напряженно армированный железобетон и его практическое применение
Текст
                    СПРАВОЧНИК
ПРОЕКТИРОВЩИКА
ME ТАЛЛИННСКИЕ
КОНСТРУКЦИИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ
ГЛАВСТРОЙПРОЕКТ ПРИ ГОССТРОЕ СССР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ИССЛЕДОВАНИЮ И ИСПЫТАНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И МОСТОВ
ПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ
СПРАВОЧНИК
ПРОЕКТИРОВЩИКА
ПРОМЫШЛЕННЫХ, жилых
И ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Под редакцией канд. техн, наук Н. П. МЕЛЬНИКОВА
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ, АРХИТЕКТУРЕ
И СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ
ПЕРЕЧЕНЬ ТОМОВ,
ВХОДЯЩИХ В СЕРИЮ СПРАВОЧНИКОВ ПРОЕКТИРОВЩИКА
ПРОМЫШЛЕННЫХ, ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИИ
И СООРУЖЕНИИ
ВЫШЛИ В СВЕТ
Сборные железобетонные конструкции
Промышленный транспорт
Организация строительства и производство строительно-монтажных
работ Промышленное строительство
Расчетно-теоретический
Металлические конструкции промышленных зданий н сооружений
ПОДГОТОВЛЯЮТСЯ К ИЗДАНИЮ
Промышленные здания и сооружения
Жилые и общественные здания
Градостроительство
Каменные и армокаменные конструкции здаиин и сооружений
Основания и фундаменты
Отопление, водопровод и канализация (внутренние санитарно-техни-
ческие устройства)
Вентиляция и кондиционирование. Автоматика санитарно-технических
систем
Водоснабжение промышленных предприятий и населенных мест
Канализация промышленных предприятий и населенных мест
Организация строительства и производство строительно-монтажных
работ Строительство жилых и общественных зданий
Проектирование предприятий материально-технической базы строи-
тельства
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ СЕРИИ
Н. П. Багузов (главный редактор), М. С. Волчегорский (зам. главно-
го редактора), С Н. Добрынин, И. А. Назаров, С. И. Колесников,
Н. П. Мельников, А. А. Сусников, И. Г. Староверов.
В Справочнике «Металлические конструкции промышленных зданий а
сооружений» изложены сведения и рекомендации, необходимые при проек-
тировании строительных конструкций из стали и алюминиевых сплавов для
промышленных зданий и сооружений.
Раздел I содержит общие сведения о стали для строительных
конструкций и ее полуфабрикатах, а также общие положения расчета и
конструирования стальных конструкций.
Разделы II, III, IV и V посвящены проектированию стальных кон-
струкций одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий, больше-
пролетных покрытий, листовых конструкций (доменные печи, газгольде-
ры, резервуары, бункера и силосы, газопроводы) и высотных сооружений
типа мачт и башен.
Раздел VI рассматривает вопросы изготовления, транспортирова-
ния, монтажа и экономики стальных конструкций.
Раздел VII дает общие сведения об алюминиевых сплавах, рас-
четах конструкций из алюминиевых сплавов и их проектировании.
Раздел VIII освещает вопросы проектирования предварительно на-
пряженных конструкций.
Справочник предназначается для инженерно-технических работников,
занятых проектированием, изготовлением и монтажом металлических кон-
струкций, а также студентов инженерно-строительных институтов»
АВТОРЫ-СОСТАВИТЕЛИ
Инж. А. И. Бежевец, инж. 3 И, Брауде, инж. В. М. Вахуркин, инж.
[М Д Гурари |, канд. техн. наук|М. Д. Духовный |, инж. Л. А. Ефремович,
инж В. Н. Зелятров, д-р техн, наук пррф. С. А. Ильясевич, инж. Л. С.
Курдин, инж. В. И. Кувшинов, инж. М Я. Лаут, инж. Л. Й. Левин, инж.
засл, деятель науки м техн.|В. В Ликин инж. А. Ф. Лилеев, канд. техн,
наук X. М. Локшин, инж | Е., X. Манаков. , канд. техн, наук Н. П. Мельни-
ков, инж. В. Я Миллер, инж'. А. О. Пельтцер, инж. А. И. Петраков, канд.
техн, наук М. М. Сахновский, инж. А. Г. Соколов, инж. Е. Л. Тилина, инж.
Л. С. Фридлянд, канд. техн, наук А. С. Чесноков, инж. Я. Н. Шпаер, инж-
Б. Н. Шумилин.
Научный редактор — инж. А. Г. Тахтамышев
Редактор по унификации — инж. Л. Е Темкин
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
9 з е д е н и ।	• ................в	в е а	•	9
РАЗДЕЛ I
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Глава 1
Материалы и сортаменты
«.!. Сталь и чугун, применяемые для металлических
строительных конструкций, электроды................. 15
А. Влияние различных химических элементов на
свойства стали..................................-	—
Б. Сталь углеродистая обыкновенного качества . „	—
Вх Сталь углеродистая горячекатаная для мостовых
конструкций...................................... 18
Г. Сталь углеродистая термически	обработанная и .	19
Д. Сталь низколегированная.......................... —
Е. Отливки из стали и чугуна для стальных конст-
рукций	...................... 20
Ж. Электроды стальные для дуговой сварки н на-
пл авки.......................................... 21
1.2. Сортаменты стальных горячекатаных, холодноформо-
ванных и сварных прбфилей Проволока стальная для
предварительного напряжения конструкций. Канаты
стальные............................................	22
А. Сортаменты стальных профилей............ .	—
Б. Проволока стальная круглая углеродистая для
предварительно( напряженных железобетонных
конструкций ..................... к	.....	.	44
В. Сортаменты стальных. канатов . .	> . .		.	—
1 3. Статические характеристики составных	сечений .	,	62
Глава 2
Расчеты стальных конструкций
"2.1. Общие сведения............  .	................. 61
А. Основные положения..............	—-
Б. Постоянные расчетные величины х .			.	.	.	62
В. Температурные швы .	. Г . . . •	и	.	*	.	.	63
Г. Расчет конструкций на выносливость1	.	.	.	•	.	64
2.2.	Центрально растянутые и сжатые элементы	.	.	.	65
А. Элементы со сплошным сечением ....	>	—
Ъ. Элементы из нескольких ветвёй . к .	.	.	я	.	66
В Расчетные длины элементов . . . .		.			.	67
2.3.	Элементы, работающие на изгиб	. я »	73
А.	Расчет на прочность ..............  .	.	.	.	—
Б. Проверка общей устойчивости балок ......	75
В.	Проверка устойчивости стенок и поясных листов
балок...............'..........................  77
2*4. Элементы, подверженные действию осевой силы с
изгибом . .........................................  80
А. Проверка прочности .... в	“
Б. Проверка общей устойчивости...................... —
В. Проверка устойчивости стенок центрально сжатых
и сжато-изогнутых элементов ..................... 83
Г. Поясные листы сжатых и сжато-изогнутых эле-
ментов . .........................................  1	84
2 5. Сварные, заклепочные и болтовые соединения, риски
и сварные стыки элементов из уголков й « * . .-	85
А.	Сварные соединения '............................—
В.	Заклепочные соединения ...».*«>	83
В.	Болтовые соединения . . „....................  93
Г. Рекомендуемые риски отверстий в прокатных про-
филях . .  . . . .		. » .  - ж	•	х	 . .	98
Д. Сварные стыки уголков	с	накладками	*	.	.	99
Е. Постановка прокладок в элементах из парных
уголков и швеллеров *	.	. « .............. 101
Стр.
Приложения . * « . .- . ......................... 103
1, Таблицы н графики для проверки устойчивости стеиок
стальных балок, укрепленных поперечными н продоль-
ными ребрами жесткости............................. —.
.2. Коэффициенты Ф^ для прокатных двутавров по
ГОСТ 8239^56* из стали марок Ст. 3 н Ст 4 ... ,	107
3.	Указания по расчету на устойчивость ежа то-изо гнутых
стержней с произвольным сечением ................  109
4.	Перечень Государственных стандартов (ГОСТ) к раз-
делу I.........................	„.................. —
Библиография к разделу I	112
РАЗ ДЕЛ II
стальные конструкции промышленных
ЗДАНИЙ
Глава 3
Общие сведения
Глава 4
Каркасы
А.
Б ---------------- .. -----------------
В Определение предварительных размеров
Г.
4.1	* Каркасы одноэтажных зданий..........
Классификация каркасов..............
Конструктивные и расчетные схемы рам
стержней рам". .« . « . .
Нагрузки .	. ............	.	.	.
Д. Расчет рам,	. . .	, .	и . *	.	.	.
Е Горизонтальные деформации колонн . *
Ж Продольные	конструкции	каркаса	.	.	.
3.	Учет температурных	воздействий	,	.	.
И. Учет пространственной работы каркаса
К. Примеры решений конструкций каркасов
4.2	. Каркасы многоэтажных зданий.........
Классификация каркасов .............
Конструктивные и расчетные схемы » .
Деформативность .	......
Учет температурных воздействий . . .
Решетчатые связи -...........  .	я ,
А
Б
В.
Г.
д ___________________________________- . - .
Е Практические приемы и примеры расчета рам
Ж Примеры решений конструкций каркасов , ,
114
сечений
115
118
119-
135
136
138
139
141*
152
153
154
I6&
Глава 5
Колонны
5.1. Колонны одноэтажных адаинй . .	.*.».	16b
А. Классификация колонн,	и область	их применения'	—
Б. Установление основных	размеров	.......	1-67
В Указания по расчету............................  169-
Г. Компоновка сечеиий .	-	.......	—
Д. Конструирование стержня колонны ......	17Г
Е. Элементы колонн...............в	...... .	172
5.2. Колонны многоэтажных зданий .......... 18СР
А. Компоновка сечений . * ........ . »	—
Б. Указания по расчету..............................  —
В Элементы колонн	............... —
Глава 6
Подкрановые пути
6.1. Пути мостовых и консольных кранов .......	182
Aa Подкрановые пути мостовых кранов- .	.	—
1
б
Оглавление
Б Подкрановые пути консольных кранов
4.2. Монорельсовые пути и пути подвесных кран-балок
А. Расчетные нагрузки ..........................
Б. Расчет я конструирование
' Глава 7
Покрытия
*Д. Стропильные фермы ...........	. .
А. Характеристики . . . .....................
Б. Расчет	............ . . а
В* Конструирование '...............
Г* Типовые стропильные фермы.............  . .
f.2. Стропильные конструкции сплошного сечения . . .
Г.З. Подстропильные конструкции
М. Горизонтальные н вертикальные связи покрытия . .
7.5.	Прогоны . . .................. ..... а ь
А.	Характеристики ..........................
Б* Прогоны сплошного сечения ................
В.	Решетчатые прогоны.......................
Г,	Фонарные прогоны пролетом 12 м...........
'Л Фонари :•	................
А.	Характеристики ..................
Б. Расчет :	................................
В.	Типовые светоаэрацнонные фонари ......
9.	Аэрационные фонари.......................
Глава 8
Фахверки и площадки
«,1. Фахверки з ; ................
#.2. Внутрицеховые технологические площадки ....
Глава 9
Переплеты и ворота
1.1.	Переплеты я'...,	......
А.	Стандарты и типовые материалы............
Б. Фонарные переплеты . .....................
В.	Оконные переплеты .
Г. Новые конструкции переплетов ........
3.2. Механизмы открывания оконных и фонарных пере-
плетов я . . . , *..................
А. Механизмы открывания оконных переплетов . .
Б, Механизмы открывания фонарных переплетов . .
В. Требования к механизмам и данные для их про-
ектирования . ...............................
F. Материал механизмов................. . я . .
Д. Требования к ''Эксплуатации.............
*Л. Борота .3 *1 . . - ........................
А. Габариты проемов...................
Б. Требования к воротам ...........
Б. Тнпы ворот ..............................
F. Указания по расчету..................  .
Д. Конструкции ворот .................
Е. Материалы каркаса ворот н механизмов . . .
Ж. Изготовление • .
3. Управление . . .	..................
И. Требования к строительной части здания ....
Приложения v
U Перечень типовых проектов к разделу II < .
t Перечень Государственных стандартов (ГОСТ) к раз-
делу II У U . . И. .............................
Библиография к разделу II ...........
РАЗ ДЕЛ 111
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ покрытий БОЛЬШИХ
ПРОЛЕТОВ
Глава 10
Общие сведения
Глава 11
Бдлочиые покрытия
Itf.l. Характеристика
KIA Схемы .з j............................... .
А. Схемы ферм................’...............
JS. Схемы решеток ...........................
ПЛ. Компоновка.......................
А. Нормальная схема и  ...............: : а .
Б Усложненная схема	1 : в ,
U.4. Указания по проектированию ....... . .
А.	Высота ферм я допускаемые прогибы........
Б. Способы соединения элементов ферм.........
Стр.
207,
208
211
212
213
214
215
218
219
220
223
223
226
230
237
246
252
255
256
257
258
260
261
262
263
266
267
267
268
В.	Сечения элементов ..............   26о
Г. Расчет : :	.	269
11*5. Примеры балочиых покрытий .........	—
Глава 12
Рамные покрытия
12.1. Характеристика  ................................. ^0
12.2. Расчет :	:  ................................. 271
12*3. Примеры рамных покрытий ...................
Глава 13
Арочные покрытия
13.1.	Характеристика................................. 273
13.2.	Расчет .	   274
13,3.	Примеры арочных	покрытий ...................... 277
Глава 14
Пространственные и висячие покрытия
14Л. Пространственные покрытия	278
А.	Типы :	... к.......................... . 1	, —
Б.	Купольные ' покрытия.........................   ~
В.	Складчатые покрытия............................  283	.
Г.	Своды-оболочки...............................  —
14.2.	Висячие покрытия . » ..........................  2М
Приложение .	, . . . . ...............  •	286
Перечень Государственных стандартов (ГОСТ) к< раз-
делу III	................' • 
Библиография к разделу III..................  •	—
РАЗ ДЕЛ IV
СТАЛЬНЫЕ ЛИСТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Глава 15
Доменные цехи и газоочистки
15*1. Общие сведения .	......................... 287
А.	Состав конструкций „ ........................... —
В.	Особые условия работы конструкций . « • . •	—
В.	Габариты приближения строений на железнодо-
рожных путях доменного цеха ........	—
15*2. Конструктивные решения	—
А.	Сооружения комплекса доменной печн............. ““
Б. Сооружения цеха газоочистки ...«•««	314
В.	Весовые показатели сооружений комплекса домен-
ной печи и газоочистки...................... . -	315
Г. Материалы .  ................................... ~
15.3,	Расчет :	:	3,7
А. Основные расчетные данные.................. •“
, Б. Указания по расчету * ....<«.«•»	322
15.4.	Нормативные требования к конструкциям домен-
ных печей...................'	.  . . *	330
15.5.	Современные доменные печи н перспективные воп-
росы домностроительства . ........................  —
А. Типовые доменные печи объемом 2000 и 2700 м’ .	—
Б* Вопросы дальнейшего проектирования .....	331
Глава 16
Газгольдеры
1р.1е Общие сведения................................. 333
16,2.	Газгольдеры	постоянного	объема................... —
А.	Основные	определения	.	.	    ~-
Б Нагрузки	 ...................................  336
В.	Материал	—
Г. Конструкция и расчет ...................а*.	“
Д.	Весовые характеристики . ..................... 339
16*3. Газгольдеры переменного объема................. 340
А.	Основные определения...........................  —
Б. Материал ....................:	а в : в в • .	”
В.	Нагрузки .	...ж,.....................* .	341
Г. Мокрые газгольдеры с внешними вертикальными
, направляющими .	—
Д. Мокрые газгольдеры	с	винтовыми	направляющими	350
Е. Мокрые газгольдеры	сверхнизкого	давления	,<	.	.	352
Ж. Сухие газгольдеры	 .............................. —
Глава 17
Резервуары
17.1	Общие сведения .	. ................*	. . .	354
А. Основные определения , , . , ..............
Оглавление
7
Стр.
Б. Формы резервуаров и их применение............. 354
В Требования при проектировании ................. 355
17.2.	Конструкции резервуаров и их характеристики . .	356
А.	Вертикальные цилиндрические . ...............	369
Б. Горизонтальные цилиндрические................... —
В.	Каплевидные . ............................... 371
Г. Шаровые : г	,	377
Д. Резервуары специального назначения .....	379
Е. Резервуары для воды . .......... .	—
Ж. Основные направления развития конструктивных
форм. . . ...... ........ .в 38!
17.3.	Указания по расчету .......................... 382
А. Нормативные нагрузки...........................  ~
Б, Расчетные	нагрузки „........................... —
В, Расчетные	сочетания нагрузок................... —
Г. Расчет по	предельным	состояниям................ —
Глава 18
Бункера и силосы
18.1	. Общие сведения „.......................   383
А. Основные определения . . ..................  —
Б. Нагрузки................................   384
В Параметры . ...........................  .	—
Г Материалы . ............................... 385
18.2	Воронкообразные прямоугольные бункера ....	386
А.	Геометрические характеристики .............. —
Б. Схема конструкции........................  387
В.	Обшивка	у. ........	—
Г, Горизонтальные ребра жесткости воронки ....	—
Д. Выпускные отверстия и затворы .......	388
Е. Бункерные балкн . ............	—
Ж. Колонны . .	    .	389
3, Примеры конструкций прямоугольных бункеров .	—
15.3,	Круглые бункера н силосы...................  —
А.	Конструктивные	характеристики .......	—
Б. Геометрические	характеристики ........	391
Г. Воронки бункеров и силосов	—
Д. Колонны . ................................. 392
18 4. Продольные бункера ...... Р.................. —
Глава 19
. Газопроводы металлургических заводов
19J, Общие сведения :...............а : : д г .	394
А. Основные положения . . ................: «.
Б. Трасса н разбивка опор...................... 395
В.	Материал .	в ... .	. .	—
19.2.	Конструкции газопроводов . ..................  —
А.	Опоры . . :.................................. —
Б. Трубопроводы . . .  ......................  398
В.	Опорные узлы .............................  399
Г. Типы компенсаторов „	401
Д. Узлы примыкания газопроводов к оборудованию 404
Е. Площадки и лестницы . ..........	405
19.3.	Расчет :	................................s —
А.	Основные положения........................... —
Б.‘Указания по расчету......................... 408
Глава 20
Общая расчетная часть
20 1. Оболочки и кольца „ .................... .	419
А. Прочность замкнутых тонкостенных осесиммет-
ричных безмоментных оболочек, находящихся под
внутренним давлением р ....................... —
Б. Прочность тонкостенных безмоментных оболочек
вращения с вертикальной осью симметрии, рабо-
тающих на гидростатическое давление .	...	420
В.	Прочность изгибаемых цилиндрических оболочек,
свободно опертых по концам, загруженных несим-
метричными нагрузками н имеющих жесткие
диафрагмы на опорах, а в пролете — упругие
кольца жесткости на равных расстояниях . «. .	422
Г. Краевой эффект осесимметричных оболочек .	—
Д. Дополнительные рекомендации по расчету диищ,
примыканий и колец........................... .	436
Е. Учет одновременного действия кольцевого изгиба
со сжатием или растяжением > у колец цилиндри-
ческих оболочек ....	...........г. —
Ж- Устойчивость колец, оболочек и панелей ....	441
3. Температурные воздействия на оболочки и кольца 445
И. Расчет сопряжения соосных оболочек вращения
при осесимметричной нагрузке по предельному
состоянию “ ,	........,  .	«...	447
20.2. Пластинки и мембраны . ..........	450
Стр
Ач Основные положения............................ 450
Б. Указания по теории расчета пластинок малого
прогиба	г	. ..............................  —
В. Указания	по	теории	расчета	пластинок большого
прогиба	,	. » ............................  451
Г. Указания	по	расчету	гибких	мембран	_........ 454
Приложение ................................>	- . . .	457
Перечень Государственных стандартов (ГОСТ) в ЧМТУ
к разделу IV	л ....... .	—
Библиография к разделу IV » . ........................ —
РАЗДЕЛ V
стальные высокие опоры типа мачт и башен~
Глава 21
Принципиальные схемы
21.1. Общие сведения .....................
21.2. Выбор конструктивных схем...........
А. Принципы выбора , ► ................
Б. Виды применяемых схем	.
462
465
Глава 22
Расчет опор
22.1	, Нагрузки . „ ........................... 470
А.	Ветровая нагрузка . . » ................... —
Б.'Нагрузка от гололеда . .................. 477
В.	Сейсмическая нагрузка . .................  —
Г. Собственный вес , конструкций	—
Д* Нагрузка от предварительного натяжения .	.	478
Е. Температурные	воздействия	479
22.2	ГПриемы расчета	........ .......	—
А. Расчет нитей ... ............... .......	—
Б. Расчет башен...........................   481
Bd Расчет мачт ............................... 489
Глава 23
Конструктивные решения
23,1.	Конструкции, опор ,.....................   495
А.	Общие сведения .	..................... —
Б, Опоры в виде башен........................ ,46
В.	Опоры в виде мачт  .......................  —
Г. Детали .............................    ,	500
23.2.	Расход материалов .........................  —
А Опоры линий электропередач.................. —.
Б. Телевизионные опоры . ...................  506
В.’Опоры релейных линий . ..........	507
Г. Прочие опоры . . ........................	—
Библиография к разделу V ............	510
РАЗДЕЛ VI
УЧЕТ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТРЕБОВАНИИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, МОНТАЖА
И ЭКОНОМИКИ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ
Глава 24
Изготовление стальных конструкций
24.1.	Общие сведения . . ....................... 511
24,2,	Технологические возможности предприятий, изготов-
ляющих стальные конструкции , . ..... .	—
А. Данные о мощности технологического и грузоподъ-
емного оборудования ........................... —
Б. Технологические возможности кислородной резки
стали ,  ...................................  513
В Особенности конструирования деталей, изготовляе-
мых холодной гибкой .....................  □	—
Г. Особенности конструирования элементов с фрезе-
рованными торцами .	.................... 516
Д Особенности конструирования сварных соединений —
Е. Особенности конструирования клепаных соединений 527
24.3.	Конструктивные меры борьбы с деформациями,
появляющимися в результате сварки............... 530
А Общие деформации . ...........	—
Б'Местные деформации ........................... —
24	4. Допускаемые отклонения в размерах конструкций —
24 5. Методика оценки вариантов проектных решений кон-
струкций по стоимости изготовления ............. 533
8
Оглавление
Глава 25
Транспортирование
Стр.
25.1.	Перевозка стальных конструкций железнодорожным
транспортом.................* . .	.	...	535
А.	Габариты очертания погрузки, подвижного состава
и приближенияс троений, степени негабаритности,
Указания по перевозке........................	—
Б* Определение расчетной негабаритности груза на
кривой железнодорожного пути.................. 537
В.	Требования к членению стальных конструкций на
отправочные элементы . . . . ............ •	542
Г. Стоимость перевозки стальных конструкций по
железным дорогам общего назначения.............. —
25.2.	Перевозка стальных конструкций автомобильным
транспортом.......................................  —
25.3.	Перевозка стальных конструкций морским транспор-
том ............................................. 544
25.4.	Перевозка стальных конструкций речным транспор-
том ..........................................  '	547
25.5.	Перевозка стальных конструкций воздушным транс-
портом .	. к м м	............... —
Глава 26
Монтаж
26.1.	Основы современного производства монтажных работ 548
26.2.	Монтажное оборудование .	549
А. Подъемные краны ...................... ....	—
Б. Оборудование для малой механизации работ . .	—
26.3.	Допускаемые отклонения от проектных размеров и
положений . '...................................... —
26.4	Требования к геометрической схеме сооружений .	—
26.5.	Монтажные нагрузки и временное усиление конст-
рукций ........................................ *	550
26*6. Требования к монтажным узлам. Монтажные инст-
рументы н приспособления	"
Глава 27
Экономика промышленного производства стальных
конструкций
27.1.	Себестоимость продукции (издержки производства)
при промышленном7 изготовлении стальных конст-
рукций ........................................ ,	551
Аг Порядок оценки стоимости стали . ......	—
Б Порядок оценки трудовых затрат .	55S
27.2	Цены на стальные конструкции.............  .	561
27.3.	Экономическая эффективность применения сталей
повышенной прочности . . . « . ..... ж .	565
Приложение.............*...........*............в	567
Перечень Государственных стандартов (ГОСТ) к раз-
делу VI ........................................  —
Библиография к разделу VI ......................... —
РАЗДЕЛ V1L
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Глава 28
Материалы и их использование
-28.1. Область применения . . .  ж ....... .	569
Стр.
28.2.	Характеристика материалов................ ,	571
28.3.	Сортамент ж . . . и . .................... 576
Глава 29
Проектирование
29Д. Расчетные сопротивления и предельные деформации 578
29.2.	Особенности расчетами конструирования..... 580
А.	Центрально сжатые элементы . ............	—
Б. Внецентренно сжатые элементы .......	581
В.	Изгибаемые элементы .  . . ............  585
Г Местная устойчивость стенок и полок центрально
сжатых н сжато-нзогнутых элементов . . .	.	586
Д. Устойчивость стенок балок .	589
29.3.	Конструктивные и технологические указания »	591
Глава 30
Примеры конструктивных решений
Приложение...................................    599
Перечень Государственных стандартов (ГОСТ) и АМТУ
к разделу VII..............: : : :............ —
Библиография к разделу VII ж .«.«.•» .	.	—
РАЗДЕЛ VIII,
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Глава 31
Виды предварительного напряжения
31.1.	Предварительное напряжение, создаваемое натяж-
ным устройством . ...'ж,.	601
А. Основные положения...................... « .	—
Б. Предварительно напряженные элементы н конст-
рукции	....................................,	602
31.2.	Предварительное напряжение, создаваемое видоиз-
менением эпюр напряжений............................	611
31.3.	Предварительное напряжение, создаваемое регули-
рованием эпюр изгибающих моментов...................  —
31X Предварительное напряжение, создаваемое для по-
вышения жесткости конструкций.................. 612
Глава 32
Особые случаи предварительного напряжения
32 1. Работа предварительно напряженной нити на сжатие —
32.2. Новые системы.......................  .	« . .	613
А. Консольная балочно-рамная система............. —
Б Оболочки .	.	...ж................ж.	—
32 3. Сетчатые перекрытия ......................... 614
Приложение .	.	.............. 616
Перечень Государственных стандартов (ГОСТ) к раз-
делу VIII ............................................—
Библиография к разделу- VIII........................  —
ВВЕДЕНИЕ
В настоящем справочнике рассматриваются основ-
ные вопросы выбора рациональных конструктивных
форм зданий и сооружений и освещаются вопросы со-
временного состояния и дальнейшего развития металли-
ческих конструкций. В справочнике сжато и системати-
зированно изложены основные положения и данные,
необходимые при проектировании металлических кон-
струкций. Предполагается, что проектировщик, разраба-
тывая те или иные конструктивные формы, будет
руководствоваться при решении инженерных задач ос-
новными принципами и методами, созданными передо-
вой советской школой проектирования металлических
конструкций, прошедшей большой путь развития и в
настоящее время занимающей ведущее место в миро-
вой строительной технике-
Начало применения в России металлических конст-
рукций относится к XVIII в., но более широкое примене-
ние и развитие они получили в XIX в. К началу XX в.
отечественными инженерами были созданы рациональ-
ные конструктивные формы сооружений из стали, ориги-
нальные по замыслу и выбранные на основе анали-
за веса конструкций.
В советский период, к началу первой пятилетки,
проектирование металлических конструкций основыва-
лось на развитии лучших достижений отечественной и
зарубежной строительной техники. Однако технические
решения зарубежных школ проектирования металличе-
ских конструкций промышленных зданий и сооружений
во многом уступали решениям советской школы и не
могли полностью отвечать требованиям, основанным на
комплексном изучении факторов, определяющих выбор
наиболее рациональных конструкций, их весовых,
эксплуатационных и других показателей.
Объяснялось это тем, что одни зарубежные школы
проектирования основывались на теоретическом
расчете в выборе конструктивной формы и рассмат-
ривали каждое сооружение как уникальное; другие
школы, стремясь к максимальному снижению трудоем-
кости изготовления конструкций, приходили к прими"
тинным решениям, утяжелявшим конструкции.
Наша советская школа проектирования характери-
зуется аналитическим методом рассмотрения поставлен-
ных задач и решением их на основе трех ведущих
2—915
принципов—экономии металла, снижения трудоемкости
изготовления и упрощения монтажа, чем обеспечивается
снижение стоимости и сокращение сроков строительст*
ва при одновременном удовлетворении всех других
требований.
Анализируя конструктивные формы сооружений из
металла, можно отметить три периода в их развитии:
1.	Дореволюционный — когда выбор конструктивной
формы был подчинен экономии металла и основан на
теоретически оптимальной схеме, чему особенно способст-
вовало широкое развитие строительной механики в
конце XIX и начале XX вв.
2.	Послереволюционный — когда выбор конструк-
тивной формы, также подчиняясь принципу экономии
металла, испытывал влияние перехода от кустарных
способов изготовления и монтажа к механизирован
ным. Несоизмеримые по сравнению с прошлым масш-
табы строительства, положив начало индустриальному
изготовлению металлических конструкций, выдвинули
проблему резкого увеличения выпуска металлических
конструкций и снижения их трудоемкости на базе мак-
симального использования современного оборудования
заводов-изготовителей.
В соответствии с развитием социалистической эко-
номики нашей страны были поставлены новые требова-
ния, важнейшими .из которых наряду с экономией ме-
талла становятся снижение трудоемкости изготовления
и монтажа, а также обеспечение требуемой долговечно-
сти при значительно более .сложных условиях эксплуа-
тации.
При выборе оптимальных технологических пара-
метров, учете возможного возрастания нагрузок, си-
стематизации технологических требований и при необхо-
димости повышения капитальности сооружений, обеспе-
чивающей как моральную, так и физическую
долговечность, стала необходимой совместная работа
проектировщиков и технологов.
В этот период был создан первый у нас в стране
«Справочник по металлическим конструкциям». Однако
его содержание было в то время ограничено расчетными
таблицами и нормами проектирования.
3.	Послевоенный — когда конструктивная форма
наравне с требованием высокого 'Качества металлических
конструкций (в особенности в отношении физического
10
Введение
и морального износа для обеспечения дальнейшего раз-
вития технологического процесса) подчинилась требова-
ниям экономии металла, индустриализации изготовле-
ния и скоростного монтажа. На первый план выдвину-
лись, с одной стороны, вопросы стандартизации,
основанные на использовании новейших методов произ-
водства (сварки, газовой резки, механической обработ-
ки на высокопроизводительных агрегатах и др ), а с
другой — вопросы скоростного монтажа крупными бло-
ками, основанного на превращении строительного про-
цесса в высокомеханизированную сборку отдельных
укрупненных блоков.
Эти тенденции требовали создания конструктивных
форм типовых сооружений, основанных на модульности
многократно повторяющихся стандартных элементов,
обеспечивающей серийное' изготовление их на постоян-
ных приспособлениях (автоматических установках, кон-
дукторах, станках и т. д.). Развитие скоростного монта-
жа потребовало конструкций с простыми и надежными
сварными монтажными соединениями, обеспечивающи-
ми быструю установку и выверку элементов. При этом
предусматривается разделение сооружения на, монтаж-
ные элементы, увязанное с методами и средствами мон-
тажа, а также тщательная разработка системы монтаж-
ных допусков, приспособлений и узлов. Вместе с тем
снижение трудоемкости изготовления и монтажа соче-
тается с повышением капитальности и долговечности со-
оружений.
Аналитическая работа над конструктивной формой
становится предпосылкой развития конструкторской мыс-
ли советской школы проектирования.
В силу этого нахождение оптимальной конструктив-
ной формы и определение законов ее образования
основываются как на методе сравнения возможных
оптимальных вариантов, так и на методе аналитическо-
го рассмотрения основных зависимостей изменения веса,
трудоемкости и стоимости* При этом в начальной стадии
выбора конструктивной формы применяется только
сравнение вариантов, а в последующей стадии — анали-
тический метод установления оптимальных соотношений
параметров конструктивной' формы сооружения и его
элементов.
Таким образом, в основу создания конструктивной
формы должны быть положены:
а)	критическое сравнение и сопоставление возмож-
ных решений путем опытного проектирования;
б)	анализ весовых и геометрических характеристик
с точки зрения улучшения конструктивной формы;
в)	вывод аналитических зависимостей н формул
законов изменения веса, трудоемкости изготовления и
стоимости стальных конструкций;
г)	выявление взаимосвязи методов расчета (стати-
ческой работы) и формообразования отдельных элемен-
тов конструктивных схем;
д)	влияние требований точности изготовления на
конструктивную форму;
е)	экспериментальная проверка.
В настоящий период развернутого стрбительства
коммунизма основными факторами, определяющими
формообразование металлических конструкций, явля-
ются, кроме требования технологии того или иного вида
производства, наименьшего расхода металла на едини-
цу объема сооружения и снижения трудоемкости из-
готовления и монтажа конструкций, также скорость
возведения с наименьшей затратой времени на весь
комплекс монтажа металлических конструкций агрегата,
снижение себестоимости строительства и повышение
производительности труда. Конструктивная форма зда-
ния и сооружения должна вытекать из условий техно'
логического процесса и удовлетворять определенным
требованиям, важнейшими из которых являются: проч-
ность, жесткость, устойчивость и долговечность здания
или сооружения.
Прочность и жесткость основных несущих элемен-
тов обеспечивают наилучшие условия для данного тех-
нологического процесса. Прочность во времени обеспе-
чивает физическую долговечность конструкций, которая
должна сочетаться с моральной долговечностью в смыс-
ле обеспечения возможности эксплуатации на установ-
ленный период развития технологического процесса без
коренного изменения конструктивной формы.
Требования технологии в первую очередь определя-
ют генеральные размеры общих габаритов конструкции.
Выбирая оптимальные соотношения основных парамет-
ров конструктивной формы, необходимо обеспечивать
перспективное развитие технологического процесса с
точки зрения размещения оборудования, увеличения
агрегатов и нагрузок (от кранов, давлений, температу-
ры и др.).
Требования экономичности предъявляются не только
к несущим, но и к ограждающим металлическим кон-
струкциям. Принимая принцип совмещения несущих и
ограждающих функций в одной конструкции и тем са-
мым концентрируя материал, можно достигнуть эконо-
мии металла.
Анализируя конструкции при помощи расчета, не-
обходимо придавать элементам форму,х обеспечивающую
прочность, малую деформативность и устойчивость при
минимальных затратах металла. Правильное определение
веса конструкций .и установление оптимальных соотно-
шений параметров при компоновке схем зданий и соору-
жений позволяют существенно снизить расход металла
Значительные нагрузки на элементы сооружения
выдвигают необходимость создания несущих конструк-
ций, способных сконцентрировать в себе основную на-
грузку, что позволяет наиболее эффективно применять
сталь повышенной прочности н тем самым обеспечивает
экономию металла.
Трудности, возникающие при разработке металли-
ческих конструкций зданий и сооружений, требуют
особого внимания к выбору статических схем и методов
расчета. Применение расчета по предельным состояниям,
Введение
11
основанного на правильном выборе дифференцирован-
ных коэффициентов, учитывающих условия работы, ха-
рактеристику материала и силовые воздействия, позво-
ляет .снизить вес конструкций.
Итак, конструктивная форма, сочетающая в себе не-
сущие и ограждающие функции, применение принципа
концентрации материала в основных мощных элементах
и, наконец, выбор соответствующих статических схем
и методов расчета наиболее полно отвечают требовани-
ям экономии металла.
Для снижения трудоемкости изготовления отдель-
ных элементов на современных заводах металлических
конструкций требуется компоновать различные объемно-
планировочные решения путем применения типовых и
стандартных элементов, сокращать количество типораз-
меров элементов сооружений, стремиться к максималь-
ной взаимозаменяемости и повторяемости элементов и,
наконец, применять поточные линии, кондукторы и дру-
гие приспособления, повышающие производительность
труда;
Таким образом,, фактор снижения трудоемкости, из-
готовления металлических конструкций предопределяет
основные решения их конструктивной формы в направ-
лении соответствия возможностям и требованиям про-
изводства, повышения производительности труда и сни-
жения стоимости изготовления.
Скоростное возведение сооружений путем перехода
на сборноеt поточное строительство стало основным
принципом, позволяющим максимально механизировать
производственный процесс и вести сборку сооружения
из индустриальных крупноразмерных элементов. При
этом конструкции должны состоять из крупноблочных
элементов с простыми и надежными монтажными соеди-
нениями, обеспечивающими индустриальное изготовле-
ние конструкций в виде законченных монтажных эле-
ментов с необходимой точностью. Таким образом,
методы высокомеханизированного монтажа обусловли-
вают необходимость применения блоков больших габа-^
ритов и веса, что значительно упрощает монтаж, со-
кращает объемы сварочных работ и, следовательно,
трудоемкость монтажа, а в конечном счете — сроки и
стоимость строительства.
Наши проектировщики и монтажники основываются
на следующих принципиальных предпосылках: ведение
работ по совмещенному скоростному графику; мини-
мальная трудоемкость работ на высоте; применение
монтажных механизмов большой производительности
и грузоподъемности и внедрение системы монтажа
крупными блоками. Одновременно для эффективности
использования всех преимуществ сборного строительства
решающим является повышение качества изготовления
конструкций, упрощение монтажных соединений и ме-
ханизация установки отдельных элементов сооружений.
Внедрение технологии монтажа укрупненными эле-
ментами позволяет совместить монтаж конструкций с
возведением фундаментов, резко сократить общие сроки
2*
строительства и осуществлять на заводе-поставщике
значительную часть трудоемких работ по пригонке,
.сболчиванию, сварке и клепке отдельных элементов. Это,
в свою очередь, обусловливает необходимость выбора
конструктивных форм монтажных элементов в виде про-
странственных блоков, прочных и жестких при подъеме
и установке.
Все эти основные факторы формообразования часто
противоречат друг другу. Задача проектировщика за-
ключается в том, чтобы отыскать решение, в наибольшей
степени сочетающее все эти требования, т. е. оптималь-
ное решение, соответствующее современному развитию
науки и техники в этой области.
Настоящий справочник базируется на основных до
стижениях передовой советской школы проектирования,
а также современных методах изготовления и монтажа
металлических конструкций.
За последний период эти достижения характеризуют-
ся .следующими данными;
а)	снижение расхода металла на квадратный метр
зданий и сооружений в течение последних 20 лет до
30—40%. В настоящее время средний расход металла
на один квадратный метр площади всех зданий с метал-
лическим каркасом .составляет 125 кг/м2\
б)	уменьшение трудоемкости изготовления на 45-—
60% против 1929 г.;
в)	повышение выработки на одного рабочего более
чем в 4 раза против 1938 г.;
г)	уменьшение трудоемкости монтажа на 60% про-
тив 1938 г.
Грандиозная перспектива строительства в СССР на
ближайшие 20 лет требует всестороннего развития
строительной индустрии и в первую очередь, сборного
железобетона, объемы производства которого возрастут
примерно в 10 раз. Это позволит в значительной степе-
ни заменить металлические конструкции там, где они
менее целесообразны.
Проблемы дальнейшего развития металлических
конструкций тесно связаны с намеченным программой
КПСС ростом строительной индустрии и техническим
прогрессом металлургической промышленности и сва-
рочного производства, что обеспечивает значительное
увеличение выпуска стали повышенной и высокой проч-
ности, легких алюминиевых и других сплавов, а также
более рациональных профилей проката для строитель-
ства. Развитие сварочного производства на основе при-
менения наиболее прогрессивных методов машинной
сварки позволит обеспечить выпуск'сварных профилей
различной формы и организовать поточное их произ-
водство.
Увеличение объемов строительства приведет к абсо-
лютному росту применения металлических конструкций
за ближайшие 20 лет в несколько раз. Вместе с^тем
расширение области применения сборного железобетона,
внедрение стали повышенной прочности, алюминиевых
12
Введение
сплавов и использование других факторов технического
прогресса позволит сократить удельные нормы расхода
стали на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ при-
мерно вдвое. Это означает дальнейшее снижение относи-
тельного потребления металлических конструкций в
строительстве примерно на 30—40%.
В прошедшем двадцатилетии проблема экономии
стали решалась в основном путем замены клепаных
конструкций сварными, применения более точных мето-
дов оасчета и совершенствования принципиальных схем.
В текущем двадцатилетии, поскольку указанные выше
источники экономии почти полностью исчерпаны, реше-
ние этой проблемы должно идти новым путем с учетом:
вытеснения металлических конструкций сборными же_-
лезобетонными; расширения области применения стали
повышенной и высокой прочности; применения более
эффективных и более экономичных сортаментов прокат-
ных профилей; внедрения алюминиевых сплавов; раз-
работки новых прогрессивных конструктивных форм
зданий и сооружений и применения прогрессивных ме-
тодов расчета сооружений. В основе этого пути лежат
последние достижения строительной механики и теории
пластичности, внедрение машинной техники расчета и
учет действительной работы конструкций.
Перспективным планом развития металлургической
промышленности предусматривается значительное рас-
ширение производства стали повышенной и высокой
прочности, что позволит к 1980 г. увеличить объем их
применения в строительстве, в результате чего общий
расход стали к концу планируемого периода несколько
уменьшится.
Существенное снижение расхода стали может быть
также достигнуто в результате внедрения новых- видов
эффективных горячекатаных и холодноформованных
профилей. Дальнейшая модернизация прокатного произ-
водства и создание новых широкополочных станов поз-
волят увеличить объем применения более эффективных
профилей. Наряду с эт.им расширится объем применения
сварных профилей трубчатого, таврового и двутаврово-
го сечений, а также холодноформованных профилей от-
крытого и закрытого сечений. Если в общем объеме
изготовленных сварных конструкций будет уменьшено
около 40% экономичных горячекатаных, 8% сварных и
4% холодноформованных профилей, то возможная эко-
номия металла от потребления указанных профилей
составит около 10% общего объема металла в конструк-
циях.
Значительный эффект может быть получен также
в результате внедрения в строительство алюминия,
объем производства которого к концу семилетки увели-
чится в 3 раза. В дальнейшем производство алюминия
будет развиваться еще боЛее ускоренными темпами, что
позволит применять несущие алюминиевые конструк-
ции 'вскоре в размере 8—10% от общего объема потреб-
ления металлических конструкций. Это позволит заме-
нить более 15% общего расхода стального проката и
обеспечит абсолютную весовую экономию стали около
8,5% общей потребности. Все эти факторы существенным
образом будут влиять на качество конструктивных, форм
и на их технико-экономические показатели, так как в
значительной мере экономия металла и снижение тру-
доемкости изготовления « монтажа зависят от самих
конструктивных форм. Использование всех перечис-
ленных факторов, влияющих на экономию металла, по-
зволит в ближайшее время снизить вес стальных кон-
струкций зданий и сооружений примерно на 30—35%.
Конструктивные формы зданий и сооружений долж-
ны будут создаваться на основе прогрессивных принци-
пов советской школы проектирования и особое развитие
должны получить:
а)	компоновка объемно-планировочных решений,
учитывающая требования технологического процесса
производства, индустриализацию строительства, эконо-
мию металла, снижение трудоемкости изготовления и
монтажа конструкций и удешевление строительства}
б)	концентрация металла в основных несущих кон*
струкциях;
в)	использование напряженных растянутых поверх^
ностей одинарной и двоякой кривизны, а также ванто-
вых систем с применением высокопрочных проволок в
тросов;
г)	предварительное напряжение конструкций;
д)	применение конструкций из легких сплавов! ж
пластм ас£;
е)	применение комбинированных систем* с исполь-
зованием различных сочетаний: стали железобетона,
стали — алюминиевых сплавов, алюминиевых сплавов —
пластмасс и т. п.;
ж)	унификация и стандартизация конструктивных-
элементов и сооружений в целом.
Уже сейчас ведутся работы по созданию предвари-
тельно напряженных металлических конструкций путем
искусственного регулирования усилий. Эффективность
этого направления заключается в том, что проектиров-
щик получает возможность регулировать распределе-
ние усилий в выгодном для работы отдельных элементов
или системы в целом направлении, т. е. активно вмеши-
ваться в работу системы. Появляется полная возмож-
ность создавать системы из высокопрочных тросов, ра-
ботающих не только на растяжение, но и на сжатие в
результате предварительного напряжения элементов, не
превышающего возможных сжимающих усилий. Осуще-
ствление идеи предварительного напряжения как целых
систем, так и отдельных элементов позволяет создавать
большое многообразие конструктивных форм зданий и
сооружений с высокими технико-экономическими по-
казателями и обеспечивает снижение веса указанных
зданий и сооружений в пределах 20%.
Еще в 80-х годах прошлого века при проектировании
павильонов Нижегородской ярмарки акад. В. Г. Шухов
правильно оценил экономичность систем висячих покры-
тий, основанных на работе растянутых элементов. В на-
Введение
13
ше время в условиях применения высокопрочной стали
и легких ограждающих конструкций воплощение этой
идеи позволит создать высокоэффективные конструктив-
ные формы больших пролетов с применением растянутых
поверхностей различной кривизны ' и формы.
В последние годы несущие конструкции из алюми-
ниевых сплавов получили общее признание. Наши и за-
рубежные исследования показывают, что, начиная с
пролетов 50 м и более, такие конструкции оказываются
экономичнее стальных. Особенно эффективными явля-
ются подвижные конструкции крановых мостов, кранов-
перегружателей, разводных мостов и др. Но наиболее
широкое применение алюминиевые сплавы найдут в
ограждающих конструкциях, на которые предполагается
израсходовать к концу 1980 г. две трети потребления
алюминиевых сплавов, в строительстве.
Влияние всех перечисленных выше факторов техни-
ческого прогресса в области развития конструктивных
форм и методов производства металлических конструк-
ций позволит повысить производительность труда на за-
водах-поставщиках в два раза, а на монтаже — на 60%.
Создавая настоящий справочник, авторы стремились
отразить результат быстрого поступательного разви-
тия советской школы проектирования металлических
конструкций и содействовать внедрению новых прогрес-
сивных конструктивных форм и методов расчета,
разработанных за последние десятилетия в СССР и за
рубежом. При этом ставилась задача дать материал,
позволяющий учитывать требования и перспективу
дальнейшего развития методов изготовления и монтажа
металлических конструкций. Обобщались важнейшие
идеи и тенденции в области развития индустриализации
возведения металлических конструкций, применения но-
вых методов расчета, изготовления и монтажа, а также
новых материалов и типов соединений и конструкций
Справочник предназначается для широкого круга
специалистов-проектировщиков и строителей металличе-
ских конструкций, студентов, аспирантов, преподавате-
лей вузов и др.
Для удобства пользования весь справочник разбит
на 8 разделов,, охватывающих основные вопросы проек-
тирования металллических конструкций промышленных
зданий и сооружений Распределение материала по раз-
делам производилось соответственно характеру темати-
ки, типам зданий и сооружений; помимо вопросов не-
посредственного проектирования, включены неразрывно
связанные с ним сведения по материалам, промышлен-
ному изготовлению, транспортированию, монтажу и
экономике стальных конструкций.
Для каждого типа сооружения даются: краткая ха-
рактеристика особенностей его работы; классификация
и различные виды данного типа, перечень конструкций,
входящих в состав сооружения; особенности конструк-
тивных форм; рекомендации по выбору и компоновке
схем сооружений и по применению марок стали; на-
.грузки и особенности расчета; конструктивные требова-
ния; существующие типовые конструкции; расход стали
и некоторые другие данные. При изложении этих во
просов даются сведения о возможных и рациональных
путях дальнейшего развития конструкций, технологичен
ских процессов, материалов и пр.
Степень детализации отдельных вопросов в спрй^
вочнике предусмотрена с учетом существующей литера-
туры с тем, чтобы большее внимание уделить основным
вопросам, мало освещенным в литературе. Указания по
расчетам отдельных видов конструкций даны без изло
жения общих методов расчета, а только в виде рекомен-
даций по применению методов расчета и изложения
упрощенных приемов расчета, а также в виде расчетов
специальных типов конструкций, не изложенных в рас-
четно-теоретическом справочнике.
В конце разделов помещены списки литературы, от-
носящиеся к соответствующим разделам.
I раздел справочника помогает в решении особо
важного вопроса — правильного назначения марки стали
для данной конструкции, что связано не только с эконо-
мической целесообразностью, но и с вопросами надеж-
ности и необходимой долговечностью сооружения Реко-
мендации даны на основе большого опыта применения
стальных конструкций в различных условиях и изучения
свойств стали разных марок.
Серьезного внимания при проектировании требует
вопрос возможности хрупкого или вязкого разрушения
стали, зависящего от качества стали и условий ее рабо-
ты, в основном от температуры и характера напряжен-
ного состояния. Склонность стали к хрупкому разруше-
нию увеличивается с понижением температуры,
неравномерностью напряженного состояния, а также с
переходом от одноосного напряженного состояния к
двухосному и еще более — к трехосному напряженному
состоянию
Поэтому в конструкциях, подвергающихся воздейст-
вию низких температур, должна применяться сталь,
обладающая достаточной вязкостью при низких тем-
пературах; при этом необходим учет характера расчет-
ного напряженного состояния. Наряду с этим должны
приниматься все необходимые конструктивные меры,
обеспечивающие невозможность возникновения нерасчет-
ного напряженного состояния (концентрации напряже-
ний, перенапряжения и пр.). Ряд таких конструктивных
мер приведен в главе 2.
В разделе II при рассмотрении каркасов зданий
даны подробные рекомендации к выбору наиболее про-
стого метода расчета поперечных рам и даны примерь?
таких расчетов. Расчеты каркасов даны применительно
к расчленению их на плоские системы, но параллельно'
даны указания по учету пространственной работы
каркаса.
В примерах даны последние решении главных зда-
ний мартеновских и конвертерных цехов с большегруз-
ными печами и новыми конструктивными решениями
(совмещенная подстропильно-подкрановая конструкция,
14
Введение
щитовая рабочая площадка с ортотропным настилом
и пр).
В III разделе рассматриваются вопросы перекрытия
больших пролетов конструкциями различных схем и да-
ются общие указания по их проектированию с рекомен-
дациями по применению и примерами выполненных
перекрытий. Хотя не все примеры взяты из практики про-
мышленного строительства, но любое из таких покрытий
сможет найти применение в промышленном строительстве.
В IV разделе излагаются данные по листовым кон-
струкциям и содержатся необходимые сведения по расче-
ту оболочек и учету краевого эффекта. В этом разделе
уделено внимание новейшим конструкциям и дальней-
шему их совершенствованию (доменные печи 2000 и
2700 м\ сухой газгольдер переменного объема с гибкой
связью поршня с корпусом и др.), а также передовым
методом изготовления и монтажа листовых конструкций
(применение рулонирования, автоматической сварки под
елоем флюса, сварки в защитной газовой среде, элект-
рошлаковой сварки и др.).
V раздел содержит материалы по высоким опорам
типа мачт и башен. В нем даны методы расчета кон-
струкций сооружений такого типа и уделено большое
внимание атмосферным нагрузкам, которые имеют осо-
бое значение для этих сооружений.
VI раздел содержит справочный материал по изго-
товлению, транспортированию, монтажу и экономике
стальных конструкций в объеме, необходимом проекти-
ровщику стальных конструкций для учета требований,
предъявляемых изготовлением, транспортированием и
монтажом к конструктивным формам металлических
конструкций. Материал по экономике стальных конструк-
ций позволяет оценить экономическую целесообразность
принятых конструктивных, решений.
VII раздел посвящен конструкциям из алюминиевых
сплавов, которые хотя и имеют в настоящее время еще
ограниченное распространение в промышленном и граж-
данском строительстве, но в ближайшие годы должны
получить широкое применение.
Придавая большое значение развитию предвари-
тельно ^напряженным конструкциям, в VIII разделе
приведены основные положения формообразования
предварительно напряженных конструкций. В нем при-
веденьь основные способы создания предварительного
напряжения и даны некоторые конструктивные решения
новых систем.
Наряду с, индивидуальными проектами сооружений,
в справочнике приведено большое количество типовых
проектов, получивших в последнее время широкое рас-
пространение.
Отдельные части справочника написаны следующими
авторами,- Введение — канд. техн, наук Н. П. Мельни-
ков, глава 1 — инж. В. Н. Зелятров; глава 2 и 2.1—2.4—
канд. техн, наук X. М. Локшин и инж. Л С. Курдин;
п. 2.5—инж. E.j X. Манаков и приложение 1 — инж.
Е. Л. Тилина; глава. 3—3. И. Брауде; глава 4 п. 4.1,
А — И—канд. техн, наук М. Д. Духовный; п. 4 1, К —
инЖ. А. И. Бежевец и п. 4.2 —инж. Б. Н. Шумилин;
гл. 5 п. 5.1 — канд. техн, наук М. Д. Духовный; гла-
ва 6 — инж. 3. И. Брауде; глава 7 — инж. А. И. Беже-
нец; глава 8—п. 8.1 —инж. А. И. Бежевец и п. 8.2 —
инж. А. О. Пельтцер; глава 9— п. 9.1 инж. Я. Н. Шпаер
и п. 9.2 — 9.3 — инж. В. И. Кувшинов; главы 10, 11, 12,
13 и 14 — инж. М. Д. Гурари и инж. А. И. Петраков;
глава 15— инж. В Я- Миллер; глава 16 —инж
Л. А. Ефремович; глава 17—инж. А. Ф. Лилеев; глава
18— инж. Л. А. Ефремович; глава 19 — инж. В. Я. Мил-
лер; глава 20 — п. 20.1, И—инж. М. Я. Лаут и п. 20.1,
А — 3 .и п. 20 2 инж. А. Ф. Лилеев; главы 21, 22 и 23 —
инж. А. Г. Соколов; глава 24 — канд. техн, наук
М. М. Сахновский и канд. техн, наук А. С. Чесноков;
глава 25—инж. Л. И. Левин; глава 26—засл. деят.
науки и техн. В. В. Ликин; глава 27— инж. Л. С. Фрид-
лянд; главы 28, 29,30 — д-р техн., наук проф. С. А. Илья-
севич, главы 31, 32 — инж. В. М. Вахуркин.
РАЗДЕЛ I
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 1
МАТЕРИАЛЫ И СОРТАМЕНТЫ
1.1. СТАЛЬ И ЧУГУН, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИИ; ЭЛЕКТРОДЫ
А. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
НА СВОЙСТВА СТАЛИ
Таблица 1.1
Влияние химических элементов на свойства стали
Элементы
Углерод
Кремний
Сера . .
Фосфор ,
Марганец
Никель .
Хром . .
Медь
Ванадий
Молибден
Титан . .
Алюминий
XX
X
+
XX
X
X
X
о
X
X
X
о
Обозначения: XX— сильно увеличивает; X — увели-
чивает; +Н—• сильно уменьшает; + — уменьшает; О — не ока-
зывает заметного влияния.
а СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА
Рекомендации по назначению условий поставки
стали. Для металлических строительных конструкций
применяется сталь различных марок. Назначение той
или иной марки стали и условий ее поставки опреде-
ляется видами нагрузок, характером действительной
работы конструкции при ее эксплуатации (повышенные
или пониженные температуры, динамичность нагрузок
и др.), типом конструкции и др. Особую роль играет
хрупкое разрушение стали, наиболее вероятное при
низких температурах.
Действующие нормы и технические условия проек-
тирования стальных конструкций предусматривают ряд
требований, предъявляемых к материалу элементов и
их соединениям Следует учитывать, что каждое до-
полнительное требование или ограничение, предъявляе-
мое к поставляемой стали, вызывает повышение стои-
мости ее и, следовательно, должно быть обосновано.
Вместе с тем, применение стали широкого ассортимен-
та (различных марок или одной марки, но с различны-
ми требованиями и ограничениями) влечет за собой
дробление заказа на мелкие партии и создает серьез-
ные затруднения для завода, изготовляющего стальные
конструкции, в части складирования и рационального
использования металла.
В целях унификации применяемого для стальных
конструкций металла необходимо при его выборе и в
дальнейшем при заказе ограничиваться небольшим ко-
личеством марок и предъявляемых требований
. Рекомендуемые тексты условий поставки стали.1
Рекомендуемые тексты охватывают условия поставки
углеродистой стали обыкновенного качества для сталь-
ных строительных конструкций производственных зда-
ний и сооружений, конструкций резервуаров и газголь-
деров, работающих при давлении ниже 0,7 ати, а так-
же для прочих конструкций, запроектированных в со-
ответствии с действующими нормами и техническими
условиями проектирования стальных конструкций и
другими нормативными документами, разработанными
для проектирования отдельных видов стальных конст-
рукций.
Рекомендуемые тексты условий поставки углеро-
дистой стали для сварных конструкций предусматри-
вают применение только пяти марок стали (см. ниже);
кроме того, для конструктивных нерасчетных элемен-
тов может быть допущено применение стали марки
Ст 0, заказываемой по группе Б, ГОСТ 380—60, что
обеспечивает удовлетворительную свариваемость стали
этой марки.
В Ст. 3 для сварных конструкций по подгруппе В,
ГОСТ 380—60 с дополнительными гарантиями загиба
в холодном (Состоянии, согласно m 19, д и ограничения-
ми отклонений по химическому составу, согласно пп. 15
и 16, а также по ударной вязкости при нормальной
температуре, согласно п. 19, ж:
1) дляе конструкций, эксплуатируемых при расчет-
ной температуре ниже минус 30° и подвергающихся
непосредственному воздействию динамических и вибра-’
ционных нагрузок;
2) для подкрановых балок тяжелого (при толщи-
1 Тексты условий (поставки стали составлены на,
основании действующих нормативных документов и в
случае их изменения (подлежат соответствующей коррек-
тировке.
16
Раздел I, Общая часть
не элементов свыше 20 мм), весьма тяжелого и весьма
тяжелого непрерывного режимов работы кранов, балок
рабочих площадок главных зданий, воспринимающих
непосредственное воздействие от подвижных нагрузок,
а также дляч конструкций, воспринимающих непосред-
ственно действующие вибрационные нагрузки.
В случае особо ответственных конструкций, рабо-
тающих на динамические или подвижные нагрузки и
предназначенных для эксплуатации при температуре
"минус 30° и ниже, необходимо требовать (по догово-
ренности с заводом-поставщиком) дополнительную
гарантию ударной вязкости при отрицательной темпе-
ратуре, согласно п. 19.
В Ст. 3 для сварных конструкций по подгруппе В,
ГОСТ 380—60 с дополнительными гарантиями загиба
в холодном состоянии, согласно п. 19, д и ограничения-
ми отклонений по химическому составу, согласно пп. 15
и 16:
для конструкций, эксплуатируемых при расчетной
температуре ниже минус 30° и не подвергающихся не-
посредственному воздействию динамических и вибра-
ционных нагрузок.
В. Ст. пс для сварных конструкций по подгруппе В,
ГОСТ 380—60 с дополнительными гарантиями загиба в
холодном состоянии, согласно п. 19, д и ограничениями
отклонений по химическому составу, согласно пп. 15 и
16, а также по ударной вязкости при нормальной тем-
пературе, согласно п. 19,ж;
1) для конструкций, эксплуатируемых при расчетной
температуре до минус 30° и подвергающихся непосред-
ственному воздействию динамических и вибрационных
нагрузок;
2) для подкрановых балок тяжелого .режима работы
кранов при толщине элементов до 20 мм включительно.
В Ст. 3 пс для сварных конструкций по подгруппе В,
ГОСТ 380—60 с дополнительными гарантиями загиба
в холодном состоянии, согласно п. 19,д и ограничения-
ми отклонений по химическому составу, согласно пп. 15
и 16:
1)	для конструкций, эксплуатируемых при расчет-
ной температуре до минус 30° и не подвергающихся
непосредственному воздействию динамических и вибра-
ционных нагрузок;
2)	для стропильных и подстропильных ферм, ригелей
рам главных балок перекрытий, пролетных строений
эстакад и т. д.;
3)	для подкрановых балок легкого и среднего режи-
мов работы кранов.
В Ст. 3 кп для сварных конструкций по подгруппе В,
ГОСТ 380—60 с дополнительными гарантиями загиба
в холодном состоянии, согласно п. 19, д и ограничения-
ми отклонений по химическому составу, согласно пп. 15
и 16:
для второстепенных расчетных элементов конструк-
ций, не оговоренных выше.
Маркй стали и общие технические требования. При-
веденные в ГОСТ 380—60 марки стали и общие техниче-
ские требования распространяются на углеродистую го-
рячекатаную сортовую, фасонную*, листовую и широко-
полосную (универсальную) сталь обыкновенного каче-
ства, причем отдельные виды этой стали поставляются
по специальным стандартам.
Сталь изготовляется в мартеновских печах (спокой-
ная, полуспокойная и кипящая) или в бессемеровских
конвертёрах (спокойная и кипящая) и поставляется ме-
таллургическими заводами с гарантиями: по группе А —
• К сортовой стали относятся полосовая, угловая, круглая
и квадратная, а к фасонной стали — двутавры и швеллеры»
механических свойств; по группе Б — химического со-
става; по подгруппе В — механических свойств и хими-
ческого состава.	'
Сталь группы А выплавляется восьми марок: Ст.О;
Ст.1; Ст.2; Ст.З; Ст.4; Ст.5; Ст.6 и Ст.7. Способ изготов-
ления стали выбирается заводом-поставщиком, если он
не был специально оговорен в заказе, и указывается в
сертификате.
Гарантируемые характеристики — временное сопро-
тивление и относительное удлинение при испытании на
растяжение. Химический состав стали, поставляемой по
этой группе, указывается в сертификате, но отклонения
от норм по химическому составу браковочным призна-
ком не являются. По требованию,- оговоренному в зака-
зе, завод-поставщик обязан также гарантировать:
1)	удовлетворительные результаты на загиб в хо-
лодном состоянии (п. 11,а) —согласно табл. 1.1;
2)	предел текучести (п. 11,6)—согласно^ табл. 1.2;
3)	повышенную норму предела текучести (п. 11,в)
для мартеновской стали марки Ст. 3 толщиной
до 12 мм — не менее 25 кг/мм2*; для листовой стали
марки Ст. 3 2-го разряда — не менее 24 кг/мм2; для ста-
ли марки Ст. Зкп 2-го разряда — не- менее 23 кг)мм2\
4)	содержание хрома, никеля и меди (п. 11,г) не
более 0,30% каждого элемента;
5)	содержание фосфора и серы (п. 11,д) —согласно
табл. 1.4;	’
6)	содержание углерода (п. 11, е) —не выше верх-
него предела, указанного в табл. 1.4;
7)	ударную вязкость при температуре +20°
(п. 11,ж) согласно табл. 1.6 (за исключением стали мар-
ки Ст. 4);	>
В поставляемой стали марок Ст.З и Ст.Зкп для
сварных конструкций по требованию заказчика плюсо-
вые отклонения от норм химического состава, указан-
ные в табл. 1.5, не допускаются (п. 16).
По требованию заказчика сталь поставляется в тер-
мически обработанном виде, причем нормы механиче-
ских свойств устанавливаются отдельными стандартами
или техническими условиями.
Таблица 1.2
Механические характеристики стали углеродистой
обыкновенного качества
(по табл. 1, ГОСТ 380—60)
Марка	Механические|свойства при растяжении						Испытание на загиб в холодном состоянии на 180® (5 — толщина । образца; d — диаметр оправки)
	Предел текучести по разрядам тол- щины проката в кг/мм? ие менее			Временное сопротив- ление в кг) мм1	Относительное удлинение в %, не менее		
	разряды толщин				8te	8,	
	1 (по	; 2 1 з табл. 1.3)					
Ст. 0	—	—	—	>32	18	22	d = 2s
Ст/ Зкп 		24	22	21	38—40 41—43 44—47	23 22 21	27 26 25	d~0,5s
СтЛЗпс Ст.ГЗ	24	23	22	38—40 41—43 44—47	23 22 21	27 26 25	d = 0,5 j
♦ Размерности силы и ее производных здесь и в даль-
нейшем приняты по Строительным Нормам и Правилам*
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сталь и чугун
17
Разряды толщин различных видов стали принима-
ются по табл. 1.3.
Таблица 1,3
Разряды толщин прокатной стали
Вид	разряды толщин в мм		
	1 1	2	3
Листовая и широкополосная .	4—20	21—40	41—60
Сортовая 		До 40	41—100	101—250
Фасонная 		, 15	16—20	Более 20
Сталь группы Б выплавляется следующих* марок:
мартеновская МСт.О; МСт.1кп; МСт.2кп; МСт.Зкп;
МСт.З; МСт.4кп; МСт.4; МСт.5; МСт.6 и МСт.7 и бессе-
меровская БСт.О; БСт.Зкп; БСт.З; БСт.4кп; БСт.4; БСт.5
и БСт.6. В обозначении марок полуспокойной стали до-
бавляется индекс «пс».
Гарантируемая характеристика — химический состав
согласно табл. 1.4. По требованию, оговоренному в за-
казе (п. 14), завод-поставщик обязан также гарантиро-
вать:
1)	содержание хрома, никеля и меди — не более
0,3% .каждого элемента;
2)	содержание меди — не более 0,2%;
3)	содержание серы — не более 0,05%.
Таблица 1.4
Химический состав стали углеродистой обыкновенного
качества
(по табл. 2, ГОСТ 380—60)
Марка	Содержание элементов в %				
	углерода	кремния	марганца	фосфора | серы	
				не более	
	Мартеновск		а я сталь		
М.Ст.О	Не более 0,23	—	।	0,07	0,06
М.Ст.З кп	0,14—0,22	Не более 0,07	0,3—0,6	0,045	0,055
М.Ст.З	0,14-0,22 Бесс	0,12—0,3 е м е р о в с	0,4—0,65 кая стал	0,045 1 ь	0,055
Б.Ст.О	Не более 0,14	—	—	0,09	0,07
Б.Ст.З кп	Не более 0,12	Не более 0,07	0,25-0,55	0,08	0,06
Б.Ст.З	Не более 0,12	0,12—0,35	0,25—0,55	0,08	0.06
стали содержание
1. В полуспокойной
не более 0,17 %
Примечания:
кремния должно быть ... _ ___
2. В мартеновской стали, выплавленной из фосфористых чу-
гунов, допускается содержание фосфора до 0,05 %.
3. Содержание мышьяка в стали не должно превышать 0,08 %.
В мартеновской стали, выплавленной на базе керченских руд, до-
пускается содержание мышьяка до 0,15 %.
При контрольном анализе в готовом прокате не до-
пускаются отклонения от норм химического состава,
превышающие приведенные в табл 1.5.
При поставке стали марок ВСтЗ и ВСт.Зкп для
сварных конструкций плюсовые отклонения от норм хи-
мического состава (табл. 1.5) не допускаются. При по-
ставке стали марок МСт.З и МСт.Зкп для сварных
конструкций плюсовые отклонения от норм химического
состава (табл. 1.5) по требованию заказчика также не
допускаются.
Сталь для сварных конструкций должна испыты-
ваться на свариваемость, причем методы и нормы испы-
таний устанавливаются специальным стандартом.
Таблица 1.5
Допускаемые отклонения от норм химического состава
стали при контрольном анализе в ютовом прокате
(по табл. 3, ГОСТ 380—60)
Способ изготовле- ния стали	Допускаемые отклонения в %				
	углерода	кремния 1	марганца	фосфора	| серы
Спокойная	4-0,03 —0,02	4-0,03 —0,02	4-0,05 —0,03	4-0,005	4-0,005
Кипящая	+0,03 —0,03	—	4-0,05 —0,04	4-0,006	4-0,006
Сталь подгруппы В выплавляется мартеновским
способом следующих марок: ВСт.2кп; ВСт.Зкп; ВСт.З;
ВСт.4кп; ВСт.4 и ВСт.5. В обозначении марок полуспо-
койной стали добавляется индекс «по.
Гарантируемые характеристики:
1)	предел текучести, временное сопротивление и от-
носительное удлинение при испытании на растяжение —
согласно табл. 1.2. Для стали марки ВСт.Зкп 2-го раз-
ряда предел текучести "должен быть не менее 23 кг/мм2;
2)	верхние пределы содержания углерода, серы и
фосфора, а для спокойной и полуспокойной стали также
и кремния,— согласно табл. 1.4;
3)	содержание хрома, никеля и меди — не более
0,3% каждого элемента.
По требованию, оговоренному в заказе (п. 19), за-
вод-поставщик обязан также гарантировать:
1)	содержание серы —не более 0,05%;
2)	содержание кремния в спокойной стали марок
ВСт.З —от 0,12 до 0,22%, а для марок ВСт.4 и ВСт.5 —
от 0,12 до 0,25%;
3)	суммарное содержание хрома, никеля и меди —
не более 0,6%;
4)	содержание мышьяка — не более 0,08%;
5)	удовлетворительные результаты испытания на
загиб в холодном состоянии — согласно табл. 1 2;
6)	ударную вязкость при температуре 4-20° для
проката толщиной 12—25 мм— согласно табл. 1.6;
Таблица 1.6
Ударная вязкость стали при нормальной температуре
(4-20°С)
(по табл. 4, ГОСТ 380—60)
Марка	Вид проката	^Расположение образца	Ударная вяз- кость в кгм/см2 не менее
Ст.З	Лист Широкополосная сталь Фасонный н сор- товой прокат	Поперек про- катки Вдоль прокатки То же	7 8 10
7)	ударную вязкость после механического старения
для листовой стали марки ВСт.З толщиной 12—20 мм —
не менее 3 кгм/см2;
18
Раздел I. Общая часть
8)	ударную вязкость при температуре —20° для ли-
стовой стали марки ВСт.З толщиной 12—20 мм — не ме-
нее 3 кгм!см2 .
В. СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ ГОРЯЧЕКАТАНАЯ
ДЛЯ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИИ
На углеродистую мартеновскую листовую, широко-
полосную (универсальную), фасонную и сортовую сталь,
применяемую для мостостроения, распространяются тех-
нические требования по ГОСТ 6713—53. Сталь изготов-
ляется марок М16С и Ст.З мост, (спокойная и кипящая).
Ст.З мост, спокойная применяется также для кон-
струкций промышленных сооружений, воспринимающих
динамические нагрузки и работающий при температуре
—40° и ниже.
Поставляемая сталь должна соответствовать по хи-
мическому составу данным табл. 1.7 и по механическим
свойствам при испытании на растяжение — данным
табл. 1.8.
Таблица 17
Химический срстав стали мостовой
(по ГОСТ 6713—53)
Марки	Химический состав в %				
	углерод	марганец	кремний	[- сера*	фосфор
М16С	0,12—0,2	0,4—0,7	0,12—0,25	<0,045	<0,04
Ст.З’мост.	0,14—0,22	0,4—0,65	0,15—0,3	<0,05	<0,045
Таблица 1.8
Механические свойства стали мостовой при испытании
иа растяжение
(по ГОСТ 6713—53)
Марки	Предел текучести в кг/мм*	Временное сопротив- ление в кг)мм%	Относительные удлинения в %				Относительное суже- ние площади попереч- ного сечения в %
			для длинного образца 3J0		для короткого образца 6,		
			сортовой и фасон- ной стали	листовой и широко- полосной стали	сортовой и фасон- ной стали	листовой и широко- полосной .стали	
не менее							
М16С, Ст.З мост.	23 24	38 38	24 24	22 22	28 28	26 26	50 50
Допускаемые отклонения химического состава при
контрольном анализе стали от указанных в табл. 1.7
приведены в табл. 1.9.
В стали марки М16С содержание хрома, никеля и
меди не должно превышать 0,3% (каждого элемента).
Нормы относительного удлинения распространяются
на листовую и широкополосную сталь толщиной
8—20 мм\ на сортовую и фасонную сталь толщиной
8—40 мм. Для стали толщиной менее 8 мм до пуска-
До пускаемые
Таблица 19
отклонения химического состава стали
марки Ст. 3 мост.
Элементы	Ниже нижнего предела	Выше верхнего предела
Углерод 		0,02	0,03
Марганец		0,03	0,05
Кремний 		0,02	0,03
ется понижение относительного удлинения на, 1% (аб-
солютный) на каждый миллиметр уменьшения толщины
Для листовой и широкополосной стали толщиной более
20 мм, а также для сортовой и фасонной стали толщи-
ной более 40 мм допускается понижение относительного
удлинения на 0,25% (абсолютных) на каждый милли-
метр увеличения толщины, но не более чем на 2 % k для
листов и полос толщиной до 32 мм и не более чем на
3% для листов'и полос толщиной более 32 мм, а также
для сортовой и фасонной стали.
По требованию, оговоренному в заказе, временное
сопротивление стали марки Ст. 3 мост, должно быть не
более 52 кг/мм2.
Сталь испытывается на загиб в холодном состоя-
нии на угол 180° при толщине до 25 мм цо соприкосно-
вения сторон, при большей толщине—вокруг оправки ди-
аметром, равным толщине стали. На образцах в местах
сгиба не должно быть трещин, надрывов и расслоений
Ударная вязкость стали марки Ст. 3 мост, опреде-
ляется при нормальной температуре7и при температуре
—20°. Ударная вязкость стали марки М16С определяется
при температуре —20° и при нормальной температуре
после старения заготовки для образцов по методу, ука-
занному в п. 28 ГОСТ 6713—53. Значения ударной вяз-
кости по данным таких испытаний должны соответство-
вать табл. 1.10.’
Таблица 1.16
Ударная вязкость стали мостовой
(по ГОСТ 6713—53)
Профиль проката и распо- ложение образцов	Ударная вязкость в кгм/см2, < не менее		
	прн нор- мальной темпера- туре	при тем- пературе —20°С	после старения
Листовая н широкополосная: на продольных образцах	8	4	4
на поперечных образцах	7	3,5	3,5
Сортовая и фасонная иа про- дольных образцах	10	4	5
Величина действительного зерна в стали марки
MI6C определяется по ГОСТ 5639—51 у поверхности и
в середине (по толщине) проката. Эта величина указы-
вается в сертификате, но не служит браковочным приз-
наком.
По форме, размерам и допускаемым отклонениям
сталь должна удовлетворять стандартам на сортамент
соответствующего вида проката.
Отбор проб для определения химического состава
производится согласно указаниям ГОСТ 380—60. Хими-
ческий анализ производится по ГОСТ 2331—43 и
ГОСТ 2604—44.
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сталь и чугун
19
Г, СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННАЯ
На толстолистовую и широкополосную углероди-
стую термически обработанную сталь распространяются
технические требования по ГОСТ 9458—60. Сталь изго-
товляется из мартеновского металла и обозначается в за-
висимости от способа раскисления: кипящая — МСт. Ткп;
полуспокойная — МСт. Тпс и спокойная — МСт. Т.
Нормальная толщина термообработанной стали
6—40 мм, но по соглашению сторон может быть увели-
чена до 60 мм.
Химический состав стали должен соответствовать
нормам, указанным в табл. 1.11.
Таблица 1.11
Химический состав стали марки МСт. Т
(по ГОСТ 9458-60)
Содержание элементов в %						
углерода	мар- ганца1	кремния в стали				серы | фосфора	
		кипя- щей	полуспо- койной	спокойной	не	более
0,09—0,22	0,3-0,5	Следы	До 0,17	0,12—0.3	0.055	0,045
1 В примечании 7 табл. 1, ГОСТ 9458—60 указано, что содер- жание марганца допускается до 0,65%.						
По требованию заказчика в термообработанной ста-
ли для сварных конструкций содержание углерода не
должно превышать 0,2% и содержание серы может быть
ограничено 0,05%. Содержание остаточных элементов
хрома, никеля и меди должно быт£ не более 0,3% каж-
дого.
Механические свойства стали должны соответство-
вать нормам, указанным в табл. 1,12.
Допускается понижение относительного' удлинения
против норм, указанных в табл. 1.12, при толщине менее
8 мм — на 1% (абсолютный) на каждый миллиметр
уменьшения толщины, а при толщине более 20 мм — на
Таблица 1.12
Механические свойства и условия испытания на
загиб стали марки МСт. Т
Тол- щина в мм	Механические свойства			Испытание на загиб в холодном состоянии на 180° (5 — трлщина листа, d — диаметр оправки)
	предел текучести	временное сопротив- ление разрыву	относи- тельное удлинение 53 в %	
	в кг(мм‘Л не менее			
6—25 26-40'	30	44	22	си а. 11 11
0,25% (абсолютных) на каждый миллиметр увеличения
толщины, но не более чем на 2% для толщин до 32 мм
и 3% для толщин более 32 мм.
По требованию заказчика гарантируется ударная
вязкость стали 3,5 кем/см* при температуре +20° после
механического старения для толщин 12 мм и более, а
также при температуре —40° в ненаклепанном состоянии
для толщин 10 мм и более. Для меньших толщин нормы
ударной вязкости устанавливаются соглашением- сторон.
Д, СТАЛЬ НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ
Технические требования по ГОСТ 5058—57* охваты-
вают 25 марок низколегированной стали, выплавляемых
мартеновским и конвертерным способами. Группы ги
марки стали, применяемой для строительных конструк-
ций и трубопроводов, приведены в табл. 1.13 и 1.14, дан-
ные которых распространяются на листовую, широкопо-
лосную (универсальную), сортовую и фасонную сталь,
а в части норм химического состава — также на слитки,
блумсы, заготовки, трубы, поковки и штамповки.
В маркировке стали приняты обозначения: Г —мар-
ганец; С —кремний; X — хром; Н •—никель; Д — медь;
П — фосфор/Двузначные цифры левее букв указывают
среднее содержание углерода в сотых долях процента.
В стали всех марок, выплавленных в мартеновских
печах нли в конвертерах с основной футеровкой, содер-
Таблица 1.13
Классификация и химический состав низколегированной стали (по табл. 1, ГОСТ 5058—57*)
Группа и марка	Содержание элементов в %					
	углерода	кремния	марганца	хрома	никеля	меди
Кремнемарганцовая: 18Г2С	0,12—0,18 . 0,14—0,23	0,7—1 0,6—0,9	0,9—1,3 1,2—1,6	<0,3 <0,3	<0,3 <0,3	<0,3 <0,3
Кремнемаргащ1овом£дистая 10Г2СД (МК)	<0,12	0,8-1,1	1,3—1,65	<0,3	<0,3	0,15—0,3
Хромокремненикелемедистая^ ЮХСНД (СХЛ-4) 15ХСНД (СХЛ-1; НЛ-2)	<0,12 0.12-0,18	0,8-1,! 0,4—0,7	0,5—0,8 0,4-0.7	0,6-0,9 0,6-0,9	0,5-0,8 0,3—0,6	0,4-0,65 0,2-0,4
Марганцовая: 19Г 09Г2 14Г2	0,12—0,18 0,16—0,22 <0,12 0,12—0,18	рррр ЬЭ tOtO to Ы 1 1 рррр	->-р о LLLJL ОО	<0 3 <0,3 <0,3 <0,3	<0,3 <0,3 <0,3 <0,3	<0,3 <0,3 <0>3 <0,3
МарганцовоНикелемедистЯя: • 10ГНД 14ГНД	<0,12 0,11—0,17	6,2—0,4 0,2—0,4	0.9-1,3 0,9—1,3	0,2—0,6 0,2-0,6	0,8—1,3 0,8—1,3	0,5—0,8 0,5-0,8
20
Раздел I. Общая часть
жаниесеры и фосфора не должно превышать 0,04% каж-
дого элемента. В стали марки 18Г2С допускается содер-
жание серы и фосфора не более 0,05% каждого элемен-
та (при выплавке в конвертерах с кислой футеровкой
соответственно 0,055 и 0,075%).
При контрольном анализе готового проката из низ-
колегированной стали, если полностью обеспечены ее
механические свойства (табл. 1.15), допускаются откло-
Таблица 1.14
Допускаемые отклоиеиия от иорм химического состава
низколегированной стали при контрольном анализе в
готовом прокате
(по табл. 2, ГОСТ 5058-57*)
Элементы	Угле- род	Крем- ний	Мар- ганец	Хром, ни- кель, медь	Сера, фосфор
Допускаемые отклонения в %	±0.02	±0,05	±0,1	±0,05	4-0,005
Таблица 1.15
Механические свойства низколегированной стали
(по табл. 3, ГОСТ 5058-57*)
Группа и марка	Тол- щина в мм	предел	н , текучести » g 	 я »	J временное s л сопротив- ТЗ £ ление	п	§ 	—	 zn	а • относитель-	* S ное удлине-	= g ние 510 в %	s’		Испытание иа загиб в холод- ном состоянии: с — толщина оправки; а — толщина проката, d — диаметр стержня
		Не'’менее				
Кремнемарганцо- вая: 15ГС 18Г2С	4—10 11—20 6—8	35 34 40	50 48 60	18 | 18 ) 14		180°; с~2а 90°; c~3d
Кремнемарганцо- вом ед иста я 10Г2СД (МК)	4—32	35	50	18		180°; с—2а
Хромокремненике- лемедистая: 10ХСНД (СХЛ—4) 15ХСНД (СХЛ—1; НЛ—2)	4—32 ’ 33—40 4—32	40 37 35	54 5b 52	16 1 15 } 18 /		180°; с—2а
Марганцовая: 14Г 19Г 09Г2 14Г2	1 1 1 1 1 1 1	1 29 30 31 30 30 34 33	1 46 47 46 45 44 48 47		► 18	। 180°: с=2а
Марганцовонике- лемедистая: югнд 14ГНД	4—10 11—20 4—10 11—20	38 38 40 40	52 50 54 52 <.	1 15		—
нения химического, состава от иорм (табл. 1.13), соглас-
но табл. 1. 14.
Низколегированная сталь по требованию заказчика
может поставляться термически обработанной, а пр»
толщине более 25 мм дЛя сварных конструкций — толь-
ко в термически обработанном состоянии.
Приведенные в табл. 1.15 нормы механических
свойств относятся при сортовой, фасонной и широкопо-
лосной стали — к продольным образцам; при листовой
стали — к поперечным образцам. Нормы относительного
удлинения относятся к прокату толщиной 8—20 мм
(кроме стали марки 18Г2С). Для проката толщиной ме-
нее 8 и более 20 мм допускается понижение относитель-
ного удлинения. Нормы механических свойств для про-
ката толщиной, не предусмотренной таблицей 1,15 уста-
навливаются соглашением сторои.
Для стали марки 10ХСНД (СХЛ—4) толщиной бо-
лее 15 мм механические свойства (табл. 1.15) относятся
к термически обработанному металлу.
По требованию заказчика (п. И), в стали должна
определяться ударная вязкость после механического
старения или при температуре —40°; минимальное зна-
чение ударной вязкости при толщине проката 10-4-20 мм
должно быть не менее 3 кгм/см2, При толщине проката
более 20 мм нормы ударной вязкости устанавливаются
соглашением сторон.
В стали марки 10ХСНД (СХЛ—4) ударная вязкость
при температуре —40° должна быть: для листа толщи-
ной 10-4-15 мм — не менее 4 кгм/см2, для листа толщи-
ной 16-4-32 мм — не менее 5 кгм/см2.
Нормы ударной вязкости для стали марок 14Г и
19Г устанавливаются соглашением сторон.
Е. ОТЛИВКИ ИЗ СТАЛИ И ЧУГУНА ДЛЯ СТАЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
Отливки (опорные части и т. п.) для стальных кон-
струкций надлежит проектировать' из конструкционной
углеродистой стали марок 15Л и 35Л (ГОСТ 977—58) и
из серого чугуна марок СЧ 12-28;, СЧ 15-32; СЧ 18-36;
СЧ 21-40, СЧ 24-44 и СЧ 28-48 (ГОСТ 1412—54).
Отливки из конструкциоииой углеродистой стали.
По качественным показателям отливки должны отвечать
техническим требованиям по ГОСТ 977—58 и разделять-
ся на три группы: I — обыкновенного качества; II — по-
вышенного качества; III—особого качества.
Группа отливок и марка стали указываются на чер-
теже и в заказе.
С согласия заказчика и при соблюдении остальных,
требований ГОСТ 977—58 допускаются отклонения хи-
мического состава: по углероду ±0,02%, по марганцу
±0,1%, по кремнию ±0,1%. Для отливок группы I, ес-
ли содержание этих элементов не оговорено, отклонения
не являются браковочным признаком.
Указанные в табл. 1.16 величины механических
свойств относятся к стальным отливкам групп II и III
в нормализованном или отожженном состоянии. Предел
текучести, относительное удлинение и ударная вязкость
являются характеристиками механических свойств в го-
товой отливке.
Нормы механических свойств стальных отливок с
минимальной толщиной более 100 мм устанавливаются
специальными техническими условиями.
По требованию заказчика производятся дополни-
тельно испытания для отливок: группы I — на пределг
текучести и относительное удлинение; групп II и Ill —
на временное сопротивление, относительное сужение н
ударную вязкость, причем указанные в табл. 1.16 вели*
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сталь и чугун
21
Таблица L16
Нормы химического состава и механические свойства стальных отливок
Марка	Химический состав			Механические свойства				
	содержание элементов в %			предел текучести	временное сопротивление	относительное удлинение л	относительное сужение	ударная вязкость в кем/см3
	углерода	марганца	кремния	в кг1мМ*		в %		
				Не менее				
15Л 35Л	0.12—0,2 0,32—0,4	0,35—0,65 0,5 —0,8	0,17—0,37 0,17—0,37	20 28	40 50	24 15	35 25	5 3,5
чины относительного удлинения для отливок группы III
могут быть повышены до 20% (относительных).
Для стальных отливок всех трех групп могут быть
произведены по требованию заказчика специальные ис-
пытания (под давлением, дефектоскопические и др.).
Содержание серы и фосфора (табл. 1 17) может
быть в отливках группы III по требованию заказчика
снижено на 0,01% каждого элемента, а в отливках груп-
пы I, выплавляемой в основных речах, при согласии за-
казчика повышено до 0,06% каждого элемента.
Таблица 1.17
Допускаемое содержание серы и фосфора в стальных
отливках
Группа	Содержание элементов в %, не более					
	серы для стали				фосфора для стали		
	основ- ной	кис- лой	конвер- торной	основной	кис- лой	конвер- торной
I	0,05	0,06	0,07 ,	0,05	0,06	0,09
II	0,045	0,06	0,06	0,04	0,06	0,08
Ш	0,045	0,05	—	0,04	0,05	—
Отливки из серого чугуна. По качественным показа-
телям отливки должны отвечать техническим требова-
ниям по ГОСТ 1412—54. Марки серого чугуна и механи-
ческие свойства его приведены в табл, 1.18.
Чугун получается методом модифицирования графи-
тизирующими присадками, если другая технология не
оговорена при заказе. Обязательными характеристиками
являются временное сопротивление при изгибе с опреде-
лением стрелы прогиба или временное сопротивление
при растяжении, что оговаривается при заказе.
Таблица 1М18
Марки и нормы механических свойств серого чугуна
Марка	Механические свойства				Твердость по Бри- неллю нв
	временное сопротив- ление в кг/мм*		Стрела прогиба в мм при изгибе, при расстоянии между опорами в мм		
	при растя- жении	при изгибе	600	300	
		Не менее					
С 412-28	12	28	6	2	143—229
СЧ15-32	15	32	8	2,5	163—229
СЧ18-36	18	36	8	2,5	170—229
СЧ21-40	21	40	9	3	170—241
СЧ24-44	24	44	9	3	170—241
СЧ28-48	28	48	9	3	170-241
Отклонение по показателям твердости при удовлет:
верительных результатах испытаний механических
свойств (табл. 1.18) браковочным признаком служить не
может, если противное не оговорено в заказе.
Специальные требования по структуре и химическо-
му составу отливок должны быть в случае необходимо-
сти оговорены в заказе Дополнительные требования к
отливкам, не оговоренные ГОСТ 1412—54, устанавлива-
ются соответствующими стандартами или, в случае их
отсутствия, специальными техническими условиями.
Ж. ЭЛЕКТРОДЫ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ
И НАПЛАВКИ
При ручной сварке стальных конструкций следует
пользоваться: для углеродистой стали обыкновенного
качества — электродами типов Э42 и Э42А; для углеро-
дистой термообработанной стали — электродами типа
Э46А; для низколегированной стали марки 15ХСНД и
Основные характеристики электродов и соединений
(по ГОСТ 9467—60)
Таблица 1Д9
Типы	Металл сварного шва при электродах d>2,5 мм			Сварное соединение при электро- дах d<2,5 мм		Содержание в металле сварного шва	
	Временное сопротивление разрыву в кг мм2	Относительное удлинение 38 в %	Ударная вязкость В K3MICM*	Временное сопротивление разрыву в кгм мм1	Угол загиба в град.	серы	фосфора
	Не менее					%, не более	
Э42 Э42А Э46А Э50А	42 42 46 50	18 22 22 20	8 14 14 13	42 42 46 50	120 180 150 1150	0,05 0,04 0,04 0,04	0,05 0,04 0,04 0,04
22
Раздел I. Общая часть
ЮХСНД — электродами типов Э50А; для низколегиро-
ванной стали марки 14Г2 — электродами типов Э50А и
Э42А (последними при условии, что гагаринские образ-
цы металла сварного шва имеют временное сопротивле-
ние не менее 47 кг}мм? и относительное удлинение об-
разца а10==18%).	\
Механические свойства металла сварного шва и
сварного соединения при применении этих электродов
должны соответствовать нормам, приведенным в
табл. 1.19.
Согласно ГОСТ 9466—60 каждому типу электродов
соответствует одна или несколько марок, характеризуе-
мых составом покрытия, маркой электродной проволоки,
технологическими свойствами и свойствами наплавлен-
ного металла (за исключением обязательных, указанных
в табл 1 19).
Поставщик гарантирует соответствие качества вы-
пускаемых электродов требованиям стандартов
ГОСТ 9466—60 и ГОСТ 9467—60.
1.2. СОРТАМЕНТЫ СТАЛЬНЫХ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ,
ХОЛОДНОФОРМОВАННЫХ И СВАРНЫХ
ПРОФИЛЕЙ. ПРОВОЛОКА СТАЛЬНАЯ
ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
КОНСТРУКЦИЙ. КАНАТЫ СТАЛЬНЫЕ
А. СОРТАМЕНТЫ СТАЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ
Балки двутавровые обыкновенные. Балки должны |
отвечать техническим требованиям по ГОСТ 8239—56* и /
поставляться длиной: № 10-F18 от 5 до 19 м и № 20-i-70
от 6 до 19 м. По соглашению сторон, оговоренному, в
заказе, допускается поставка'балок в мерных й кратных
длинах.

Основные характеристики сечений
Таблица 1.20
№ .профилей	*Вес 1 пог, м в кг	. Размеры в мм						Площадь сечения в см*	Справочные величины для осей						
		fi	Ь	d	t	Я	г		X—X				у-у		
									Jx в см*	Wx в см*	^х в см	Sx в см*	в См*	в см*	в слс;
10	:	9,46	100	55	4,5	7,2	7	2,5	12	198	39,7	4,06	23	17,9	6,49	1,22
12	11,5	120	64	4.8	7,3	7,5	3	14,7	350	58,4	4,88	33,7	27,9	8,72	1,38
14	13.7	140	73	4,9	7,5	8 ,	3	17.4	572	81,7	5,73	46,8	41,9	11,5	1,55
16	15.9	160	81-	5	7,8	8,5	3,5	20,2	873	109	ч 6,57	62,3	58,6	14,5	1,7
18 18а	18.4 19.9	180 180	90 100	5,1 5,1	8,1 8,3	' 9 9	3,5 3,5	23,4 25,4	. 1 290 1 430	143 159	7,42 7.51	81,4 89,8	82,6 114	18,4 22,8	1.88 2,12
20	21	200	100	5,2	8,4	9,5	4	26,8	1 840	184	8,28	104	115	23,1	2,07
20а	22.7	200	ПО	5,2	8,6	9.5	4	28,9	2 030	203	8,37	114	155	28,2	2,32
22	24	220	110	5,4	8,7	10	4	30,6	2 550	232	9,13	131	157	28,6	2,27
22а	25,8 •	220	120	5,4	8,9	10	4	32,8	2 790	254	9,22	143	206	34,3	2,5 /
24	27,3	240	115	5.6	9,5	10,5	4	34,8	3 460	289	9,97 10,1	163	198	34,5	2,37
24а ,	29,4	240	125	5,6	9,8	10,5	4	37,5	3 800	317		178	260	41,6	2,63
27	31,5	270	125	6	9,8	11	4,5	40,2	5 010	371	11,2	210	260	41,5	2,54
27а	33,9	, 270	135	6	10,2	11	4,5	43,2	5 500	( 407	11,3	229	337	50	2,8
30	1 36,5	300	135	6,5	10,2	12	5	46,5	7 080	472'	12,3	268	337	49,9	2,69
30а	39,2	300	145	6,5	10,7	12 '	5	49,9	7 780	518	12,5	292	436	60,1	2,95
33	42,2	330	140	7	11,2	. 13	5	53,8	9 840	597	13,5 14,7 16,3 18,2	339	419	59,9	2,79 ;
36	48,6	J360	145	7,5	12,3	14	6	61,9	13 380	743		423	516	71,1	2,89
40	56,1	400	155	8	13	15	6	71,4	18 930	947		540	666	85,9	3,05
45	65,2	450	160	8,6	14,2	16	7	83	27 450	1220		699	807	101	'3,12
50	76,8	500	170	9,5	15,2	17	7	97,8	39 2£к)	1 570	20	905	1 040	122	3,26
55	89,8	550	180	10,3	16,5	18	7	114	55 150	2 000	22	1 150	1 350	150	3/44
60	И 04	600	190	П,1	17,8	20	8	132	75 450	2 510	23,9	1 450	1 720	181	3,6
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
23
Продолжение табл.1.2$
Размеры в мм
Ж про-	Вес						
филей	1 пог. м						
	в кг	h	ь	d		R	г
Справочные величины для осей
Площадь сечеиия в см*	х—х ,		y-y		
	]х В СМ*	Wx J lx I Sx . в см* в см В	в CM*	W’ У s в CM*	ly в CM
65	120	650	200	12	19,2	22	9	153	101 400	3 120	25.8	1800	2 170	217	3,77
70	138	700	210	13	20,8	24	10	176	134 600	3,840	27,7	2 230	2 730	260	3,94
70a	158	700	210	15	24	24	10	202	152 700	4 360	27,5	2 550	,3 240	309	4,01
706	184	700	210	17,5	28,2	24	10	234	175 370	5 010	27,4 '	2 940	3 910	373	4,09
Обо, значения: J — момент инерции;
W — момент сопротивления;
S —статический мсмент полусечення;
i —радиус инерции.
Ц,Р н м е ч а н и^е. Обозначение радиуса ннерцин1 сечення в таблицах, заимствованных из действующих стандартов, принято в соот-
ветствии с этими стандартами. В^остальных главах радиус инерции обозначен буквой г в соответствии со строительными нормами и
правилами»	г
[ Балки двутавровые облегченные. Балки должны отвечать техническим
требованиям по ГОСТ 6184—52 и поставляться длиной 6—19 м. По согла-
шению сторон, оговоренному в заказе, допускается поставка балок в мер-
ных и кратных длинах.
Основные характеристики сечений
Т а б л ж ц а 1.21
* № профилей	Bee 1 пог. м в. кг	Размеры в мм						Площадь сечеиия в см2	Справочные величины для осей						
									х—х				У-У		
		h	b	d	Г	R	г		Jx в см*	*х в см*	1х в см	в сМ*	Jy в см*	в см*	в см
16	7,86	160	55	2,8	5,3	3	1.5	10	426	53,3	6,52	30,3'	13	4,73	1.14
18	9,07	Р180	60	3	5,4	3	1.5	11.6	614	68,2	7.29	39	17,1	5,68	1,21
20	10,4	200	65	3,2	5,5	3,2	1,6	13,2	855	85,6	8,05	49	21,9	6,73	1,29
22	11,9	220	70	3.4	5,8	3,4	1,7	15,2	1190	108	8,83	61,9	28,7	8.2	1,37
24	13,7	240	75	3,6	6,2	3,6	1.8	17,5	1620	135 ’	9,63	77,6	37,7	10,1	1,47
27	15,8	270	80	3,9	6,3	4	2	20,1	2300	171	10,7	98,7	46.2	11,5	1,52
30	18,2 О.б о з	s 300 н а че н	80 и я: J - W-	4,2 - момеш - момен!	7 г инерци ^сопрот*	4,3 и; гвления;	2,1	23,2 S— статнч 1— радиу<	3220 еский м< с инерци	215 >мент по и.	11,8 лусечеш	125 (я;	52,3	13,1	1,5
24
Раздел I. Общая часть
Палочные
профили ~Ь
У
Колонные профили
Легкие-/!	Тяжелые -Г “
Балки двутавровые широкополочиые. Балки должны отвечать тех-
ническим требованиям по ГОСТ 6183—52 и поставляться длиной 6—
24 м\ по соглашению сторон, оговоренному в заказе, допускается по-
ставка балок в мерных и кратных длинах.
Таблица 1.22
Основные характеристики сечений
№ профи- лей *	, Вес 1 пог. м в кг	Размеры в мм						Площадь се- чения в см9	Справочные величины для осей	1						
		h	Ъ	d	t	R	г		х—х				y-y		
									в см*	в сл<а	lx в CM	Sx в CM9	^y в CM*	V В CM?	в CM
					Ба’лочнГые проф и;л и										
20Бя	21	200 ।	; 120	5	7.3	5	2,5	26,8	1 890	189	8,41	106	210	35,1	1 2.8
22Б	20.4	220 ’	130	5	6	5	2,5	26	2 160	1961	9.12	111	220	33,8	2,91
24Б	22,1	240	140	5	6			28,2	2 790	233	9,95	|31	275	39,2	3,12 .
24Б,	23,9	241,6	140	5	6,8	5	2,5	30.4	3 120	258 _	10,1	144	<	311	* 44,5	3,2
24Б,	25,3	242	140,5	5,5	7			32,2	3 260	269	10,1	151	324	46,1	3,17
27Б	25,6	270	150	5,2	6,4			32,6	4.070	302	11,2	170	360	48	3,33
27БХ	27,5	271,6	150	5,2	7,2	6	3	35	4 510	-•	332	11,4	186	405	54	3.4
27Ба	30,2	273,4	150,3	5,5	8,1			38,5	5 070	371	11,5	207	459	61.1	3,45
- —ЗОБ"'~"”	29,4	300	160	5,5	6,8			37,5	5 750	384	12,4	216	465	58,1	3,52
30Бх	31,7	301,8	160	5,5	7.7	6	3	40,4	6 410	425	12,6	238	526	65,8	3,61
30Бя	36,2	304,4	160,5	б	9			46,1	7 480	491	12.7	275	621	77,3	3,67
ЗЗБ	34,1	330	170	б	7,2	7	3.5	43.4	7 950	482	13,5	272	590	69,4	3,69
ззб4	36,8	332	170	6	8,2			46,8	8 880	535	13,8	300	672	79,1	3,79
36Б	39,6	360	180	6,5	7,8			50,5	10 920	607	14,7	344	759	84,3	3,88
36БХ	43	362,4	180	6,5	9	7	3,5	54,8	12 330	681	15	/383	876	97,3	4
36БЯ	43,6	362,8	180	6,5	9,2			55,5	12 570	693	15	389	895	99.4	4,02
\	40Б	46,4	400	190	7	8.5			59,1	15 660	783	16,3	444	973	102	4,06
40Бх	50,3	402,6	190	7	*9,8	8	4	64,1	17 650	877	16,6	494	1 120	118	4,18
40 Б 8	52,4		 404	.. 190	7		_10,5_			J56.7	18 730	927	16,8	521	1 200	127	4,24
45Б	54,8	450	195	/,7	9,4			69,9	22 940 .	1 020	18Д	583	1 160	119	r* 4,08
45БХ	59,7	453,2	195	7,7	11	8	4	76,1	26 120	1 150	18,5	653	1 360	140	4,23
45Ба	63	454,6	195,3	8	11.7			80,2	27 760	1 220	18,6	692	1 450	149	4.25
50Б	64,8	500	205	8,5	10,2			82.6	32 900	1 320	20	757	1 470*'	143 '	4.21
50Бх	70,6	503,6	205	8,5	12	10	5	90	37 550	1 490	20,4	849	1 730	168,	4,33
50Бя	75,5	506,6	205	8,5	13,5			96,1	41 470	1 640	20.8	927	1 940	189	,4, 49
55Б	76,6	550	220	9	11,4			97,6	47 370 •	1 720	22	988	2 030	184'	4,56
55БХ	83,5	554	220	9	13,4 '	10	5	106	54 080’	1 950	22,5	1 110	2 380	216	4,73
55Бв	90,4	557,2	220.3	9,3	15			115	59 940	2 150	22,8	1 220	2 680	243’	4.82
60Б	90,9	600 .	235	10	12,4			116	66 170	2 210	23,9	1 270	2 690	229	4,82
60Бх	99	604,4	235	10	14,6	10	5	126	75 550	2 500	24,5	1 430	3 160	269	5,01
6ОБЯ	108	609,2	235	10	17			137	85 930	2 820	25	1 600	3 680	313*	5.11,
~1б5Б	107 ”	650	250	10,5	14,3			137	93 240	2 870 i	26,1	1640	3 730	' 298	5,22
65БХ	117	654,8	250	10,5	16,7	12	6	149	106 280	3 250	26,7	1 840	4 360	343	5,41
65БЯ	129	660,6	250,2	10,7	19,6			165	122 180	3 700	27,2	2 090	5 120	410	5,58
70Б	127	700	275	11	16			161	130 270	3 720	28,4	2120	5 550	404	5,86
70Bt	139	705,6’	275	11	18^8	12	6	177	. 149 290	4 230	29,1	2390	6 520	475	6.07
70Б|	155	711.6	275,5	11.5	21,8			197	171 500	4 820	29,5	27101	7610	552 -	6,21
80Б	152	800	300	12	17			194	201 310	5 030	32.2	2880	7 660	511	A 29
80Бх	167	806,2	300 (	*12	20,1	14	7	213	231 300	5 740	33	3 250	9 060	604	6,53
80Ба	186	813	300,5	12,5	23.5			237	266 970	6 570	33,6	3 700	10 640	708	6,7
90Б	182	900	325	13,5	17.8			232	297 810	6 620	35,8	3 810	10 200	628	6,63
9иБ.	200	906,8	325	13.5	21,2	14	7	254	342 900	7 560	36,7	4310	12 150	748	6,91
_ 90Б3 _	224	915J	325,5	14_	25.3			286	401 370	8 770	37,5	Л970	14 560	895	7,14
100Б	219 :	1000	350	14,5	20		/	279	443 090	8860	39.8	t 5100	14 320	818	7,кГ
100Бх	244	1009	350	14,5	24.5			311	522 550	10 360	41	5 890	17 530	1 000	7,51
10иБ2	270	1010	400	15	25			344	595 810	11 800	41,6	6 650	26 690	1 330	8,81
100Б.	300	1017	401	16	28,5			382	676 480	13 300	42,1	7 490’	30 660	1 530	8,96
Ю0Б4	333 |	1023,6	402,5	17,5	31,8	18	9	424	758 760	14 830	42.3	8 360	34 606-	1 720	9,03
100БВ	368 ।	1031	404	19	35,5			469	851 050	16510	42,6	9 330	39 070	1 930	9,12
100Бв	410 '	1039	406	21	39,5			522	956 290	18 410	42,8	10 430	44 130	2 170	9,19
100Б7	454	1047,6	408	23	1	43.8			578	1070 470	20 440?	43	11 620	49 680	2 440	9.27
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
25
Продолжение табл 1.22
№ профн- ля	Вес 1 пог. м в‘кг	Размеры в мм						Площадь се- чения В СМ*	Справочные величины для осей						
		h	b	d	t	Я	г		X—X					у-у		
									Jx в см1	wx в см3	1х в см	Sx В CiM8	/у4 в czt4	V в см3	1У в см
27Л 27 Л t . 27ЛЯ '"“'-'ЗЗЛ ззлх ! ЗЗЛЯ 40Л 40Лх 40Ля 50Л 50Лх 50Ля 60Л 60Л1 60Л2 70Л 70Лх 70Ля 20Т 20Тх 20Т, 24Т 24Тг 24ТЯ ' 24Т, зот 30Тх 30Тя ЗОТ, 30Т4 40Т 40Тх 40Тя 4 ОТ, 40Т4 40Т5 40Тв 40Т, ’ 40Т8 40Тв 40Т10 '40Т1Х 40Т1я 50Т1я 40Ти Обо:	43,9 48,7 54,3 Ж'"" 67,1 74,6 82,9 92,3 102 114 127 140 156 173 191 , 212 236 263 36,4 40,9 45,9 51,2 57,8 64,5 • 71,2 79,2 88,8 98,3 ПО 122 137 153 169 188 207 235 265 298 331 375 417 466 521 586 652 значение	275,6 278,4 281	 336,8 340 343 408 412 415.2 508,6 513,4 517,6 608,6 613,8 618,6 711,6 718,4 724 203 *205,4 208 249 252 255 258 312,4 315,4 318,4 322,4 326,4 417 421 425 429 433 441 - 449 457 465 475 489 501 513 527 541 j: J — м	220 220 220.5 260 260 260,5 300 300 300,8 340 340 340,6 400 400 400,6 420 420,3 421,8 200 200,5 201 240 240,5 241 241,5 300 301 302 303 304 400 401 402 404 406 406,5 408 410 412 415 400 403 407 412 . ' 417 гомеит и:	6 6 6,5 7 7 7.5 8 8 8.8 9.7 9,7 10.3 П.4 П,4 12 13 13,3 14,8 6 6,5 7 6,5 7 7,5 8 8 9 10 11 12 10 11 12 : 14 16 16,5 18 20 * 22 25 28 31 35 > 40 45 нерцин;	Колс 9,2 10,6 11,9 “10,6 12,2 13,7 12,5 14,5 16,1 14,5 1Ь,9 19 16,7* 19,3 21,7 21,8 25,2 28 Коло» 8,8 10 11,3 ' 10,5 12 13,5 15 13 14,5 16 18 20 17 19 21 23 25 29 33 37 41 46 ‘53 59 65 72 79 W — мок	)И и 7' 8 9 10 12 14 иные 7 8 ю 14 сект с	ы е г 3,5 4 4,5 5 6 7 г пр 3,5 4 5 7 О Пр ОТ 1	I р о ф н 55,9 62,1 69,2 77,2 85,5 95,1 106 118 131 145 161 179 199 220 243 270 301 335 о ф и л и 46,3 52.2 58.4 65,2 73,7 8^,2 90,7 101 ИЗ 125 141 156 174 195 215 239 264 299 338 380 422 478 , 531 594 663 746 831 явления;	ли легки 8 040 9 220 10 430 16 500 18 880 21 330 33 080 38 130 42 710 69 ПО 79 770 i 89 950 ♦ 135 130 154 550 1/3 960 250 200 287 620 ' 322 980 I тяжелы 3 640 4 180 4 770 1	7 810 9 010 10 240 11 500 19 060 21 540 24 070 27 450 30 930 59 120 66 760 о 74 570 83 220 92 080 107 940 125 170 143 510 162 610 188 050 215 600 248 150 283 730 328 350 ' 376 070 i — радиус	: е 583 662 742 980 1 ПО 1 240 1 620 1 850 2 060 2 720 3 ПО 3 480 4 440 5 040 , 5 620 7 030 8 010 8 920 [ е 359 407 * 459 s 628 715- 803 891 1220 1 370 1 510 - 1 700 1 900 2 840 . 3 170 3 510 3 880 4 250 - 4 900 5 580 6 280 ’ 6 990 7 920 8 820 9 910 ‘ 11 060 12 460 13 900 инерции; S-	12 12.2 12,3 14,6 14,9 15 17,7* 18 18.1 21,8 22,2 22,4 26 . 26,5 26,8 30,4 30,9 31 8,86 8,95 9,04 10,9 11,1 11,2 11.3 13,7 13,8 13,9 14 14,1 18,4 18,5 18,6 18,6 18,7 19 19,2 19,4 19,6 19,8 20,1 - 2D; 4 20.7 , 21 С 21,3 - статичс	319 362 407 537 607 681 888 1 010 I 130 1 500 1 710 1 910 2 450 2 770 3 090 3 880 4 410 4 940 197 224 253 343 392 442 492' 666 749 833 943 1 050 1 540 '1 730 1 930 2 140 2 360 2 730 3 130 3 550 3 980 4 550 5 140 5 820 6 570 7 480 8 440 >СКНЙ МО	1 630 1 880 2 130 3 ПО 3 580 4 040 5 630 6 530: 7 310 9 500 11 070 12 520 , 17 820 20 590 23 260 26 930 31 200 35 040 I 170 1 340 1 530 2 420 2 780 3 150, 3 520 5 850 6 590 7 350 8 350 9 370 18 140 20 420 22 740 25 290 27 900 32 480 37 370 42 530 47 820 54 850 56 600 64 460 ЛЗ 170 84 130 -95 770 мент под	148 171 193 239 275 310 375 435 486 559 651 735 . 891 1 030 1 160 1 280 1 490 1 660 117 134 152 202 231 261 292 390 438 487 551 616 907 | 020 1 130 1 250 1370 1 600 1 830 2 070 2 320 2 640 2 830 3 200 3 600 4 080. 4 590 (усечеии!	5.4 5,51 5,54 6,34 6,47 6,52 7.3 7,45 7,48 8.09 8.28 ’ 8.37 9,46 •9.68 г 9,79 10 10.2 10,2 5,03 5,08 5,12 6,09 6,15 6,19 6,23 7,61 7,64 7,66 7,71 J.75 10,2 10,3 10,3 10,3 10,3 10,4 10,5 10,6 - 10,6 10,7 10,3 10,4 10,5 10,6 10,7 I.
Раздел I. Общая часть
Швеллеры обыкновенные. Швеллеры должны отвечать техническим требованиям по ГОСТ
ставляться длиной: № 5—8 otJ) до 12 м; № 10—^18 от 5 до 19 м; № 20—40 от 6 до 19 м.
сторон/оговоренному в заказе, допускается поставка* швеллеров в мерных и кратных длинах.
8240—56* и по
По соглашению
Основные характеристики сечений
Таб лица 1.29
№ профилей	Вес 1 пог. м в кг 		Размеры в мм						^Площадь се- чения в см?	Справочные величины для осей							z0 в см
		h	ь	• d , t	t	R	г		X—X							
									Jx в см*	wx в см3	1х в см	в см3	в см*	в см3	в см	
5	4,84	50	32	4.4	7	6	2,5	' 6,16	22,8	9,1	1,92		, 5,6	2,75	0,954	1,16
6.5	5,9	65	36 '	4,4	7.2	6	2,5	7,51	48,6	15	2,54	9	8,7	3,68	1,08	1,24
8	7,05	80	40	4,5	7,4	6,5	' 2,5	8,98	89,4	22,4	3,16	13,3	12,8	4,75	1,19	; 1.31
10	8,59'	100	46	4,5	7,6	7	3	10,9	174	34,8	3,199	20,4	20,4	6,46	1,37	1,44
12	10,4	120	52	4,8	7,8	7,5	3	13,3	304	50,6	4,78	29,6	31,2	8,52	1,57	1,54
14	12,3	140	58	4.9	’ 8.1	8	3 .	15.6	491	70,2	5,6	40,8	45,4	11	1.7	1.67-
14а	13,3	140	62	4,9	8.7	8	3	17	545	77,8	5,66	45,1	'57,5	13,3	1,84	, L87
16	14,2	160	64 .	5	8,4	8,5	3,5	18,1	747	93,4	' 6,42	54,1	63,3	13,8	1,87	( 1,8
16а	15,3	160	68	5	9	8.5	3.5	19,5	823	103	6,49	59,4	78,8	16,4	*2,01	2
18	16,3	180	70	5,1	8,7	9	3,5	20,7	1 090	'121	7,24	69,8	86	17	2,04	1,94
18а	17,4	180	74	5,Г	9,3	9	3.5 '	22,2	1 190	132	7,32	1 76,1	105	20	2,18	2,13
20	18,4	200	76	5,2	9	9,5	4	23,4 ,	1 520	152	8,07	87,8	113	20,5	2,2	2,07
20а	19,8	200	80	5,2	9.7	9.5	4	25.2	I 670	> 167	8,15	95.9	-139	24,2	2,35	2,28
22	21	220	82	5,4	9,5	10	4	26,7	2110	192	8,89	ПО	151	25,1	2,37	2,21
22а	22,6	220	87	5,4	10,2	10	4	28,8	2 330	212	8,99	121	187	30	2,55	2,46
24	24	240	90	5,6	10	' 10,5	> 4	30,6	2 900	242	9,73	139	208	31,6	2,6	2,42
24а	25,8	240	95	5,6	10,7	10,5	4	32,9	3 180	265	9,84	151	254	37,2	2,78	2,67
27	27,7	270	95	6	10,5	11	4,5	35,2	4 160	308	10,9	178 ,	262	37,3	2,73	2,47
30	31,8	300	100	6,5	11	12	5	। 40,5	5 810	387 	12	224	327	43,6	2,84	2,52
33	36,5	330	105 >	7	11,7	13	5	46,5	7 980	484	13,1	281	410	51,8	2,97	2,59
36	41,9 .	360	110	7,5	12,6	14	6	53,4	10 820	601	14,2	350	513	61,7	3,1	2,68
40	48^3	400	115	8	13,5	15	6	61,5	15 220	761	15,7	444	642	73,4	3,23	2,75
Обознач еиия:			J — момент инерции; S			— статический момент полусечения; W —					момент	сопротивления; i		— радиус инерции.		
Швеллеры облегченные. Швеллеры должны отвечать техническим требованиям по ГОСТ 6135—-52 и постав-
ляться длиной 6—19 м. По соглашению сторон, оговоренному в заказе, допускается поставка швеллеров в мер-
ных и кратных длинах.
Таблица 1.24
Основные характеристики сечений
№ профиля	Вес 1 пог. м в кг	Размеры в мм							Площадь се- чения в см?	Справочные величины для осей							со
		h	b	d	t	R	г		х—х				у-у			
									Jx, в см	Wx в см3	Lx в см	в см3	в см2	У в см	Л в см	
' 16	7.07	160	50	2,8	4,8	3	1,5	9,01	368	46,1	6,4	26,5	17,8	4,69	1,41	1,2
18	8,1	180	50	3	5,2	3	1,5	10,3	519	57,7	7,1	33,5	20,3	5,29	1,4	1,17
20	9,4	200	55	3,2	5,4	3,2	1.6	12	743	74,3	7,87	43,2	27,9	6,56	1,53	1,25
22 ,	10,9	220	55	3,4	6,2	3,4	1.7	13,9	1 030	93,9	8,62	54,8	33,3	7,86	1,53	1.27
24	12.7	240	60	3,6	6,7	3,6	1.8	16,2	1 440	120	9,44	70	46,3	10	1,69	1,4
27	15	270	65	3,9	7	4	2	19,1	2 120	157 -	10,5	91,7	62,2	12,3	1,81	1,45
30	17,6	300	70	4,2	7,5	4.3	2.1	22,5	3 060	204	11,7	119	84	15,4	1,93	1,54
О	б о з н а	чения	: J — момент инерции; W — момент сопротивления; S — статический момент полусечения; 1											— радиус инерции.		
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
27
Сталь угловая равнобокая. Сталь должна отвечать техническим требованиям по ГОСТ 8509—57 и поставляться
длиной № 2—4 от 4 до 9 /t; № 4,5—8 от 4 до 12 м; №‘ 9—14 от 4 до 19 м; № 16 и более от 6 до 19 м. По сог-
лашению сторон, оговоренному в заказе, допускается поставка равнобоких уголков в мерных и кратных длинах-
а^также длинами больше указанных.
Таблица 1.25
Основные характеристики сечений
№ профиля ,	Вес 1 лог. м в кг	Размеры в мм				Площадь сечения в см*	Справочные величины для осей							2' В СМ
		b	d	R	г		х—х		Хц Хо		Уо—Уо		xi—x1	
							Jx в см4	1х в см	^х°макс В СЛ*4	*х°макс в см	*^°мин в см*	*Уомнн . в см	в см*	
2	0,89	20	3	3.5	1,2	1,13	0,4	0,59	0,63	0,75	0,17	0,39	0,81	0.6
	1,15		4			1,46	0,5	0,58	0,78	0,73	0,22	0.38 е	1,09	0,64
2.Б	1.12	25	3	з.б	1,2	1,43	0,81	0,75	1,29	0,95	0,34	0,49	1.57	0,73
	' 1,46		4			1,86	.1,03	0,74	1,62	0,93	0,44	0,48	2,11	0,76
2,8	1.27	28 ’	3	4	1,3	1,62	1,16	0,85	1,84	1,07	0,48	0,55	2,2	0,8
3.2	1,46	32	3	4,5	1,5	1,86	1,77	0,97	2,8	1,23	0,74	0,63	3.26,	0,89
	1,91		4			2,43	2,26	0,96 ,	3,58	1,21	0,94	0,62	4,39	0,94
З.б	1,65	'36	3	4,5	1,5	2.1	2,56	1,1 '	4,06	1,39	1,06	0,71	4,64 '	6.99
	2,16		4			2,75	3,29	1,09	5,21	1,38	1,36	0,7	6,24	1,04
4	1,85	40	3	5	1.7	2,35	3,55	1,23	5,63	1,55,	1,47	0,79	6,35	• 1,09
	2,42		4			3,08 .	4,58	1,22	7,26	1,53	1,9	0,78	8,53	1.13
4.5	' 2,08	45	3	Б	1,7	2,65	5,13	1,39	8,13	1,75	2,12	0,89	9,04	1,21
	2,73		4			3,48	6,63	1,38	10,5	1.74	2,74	0,89	12,1	1,26
	3,37		5			4,29	8,03	1.37	12,7	1.72	3,33	0,88	15,3	1,3
' Б	2.32	> 50	3	5,Б	1.8	2,96	7,П	1,55	11,3	1,95	2,95	1	12,4	1,33
	3.05		4			3,89	9721	1,54	14,6	1,94	3,8	0.99	16,6	1,38
	3,7.7		5			4Г8	11,2	1,53	17,8	1,92	4,63	0.98	20,9	1,42
5.6	13.03	Бб	3.5	6	2	3,86	11,6	1,73	18,4	2,18	4,8	1,12	20,3	1.5
	3,44		4			4,38	13,1	1,73	20,8	2,18	5,41	Ml	23,3	1,52
	4,25	/	5			5,41	16	1,72	25,4	2,16	6,59	М	29,2	1,57
6,3	3,9	63	4	7	2.3	4,96	18,9	1,95	29,9	2,45	7,81	1,25	33,1	1,69
	4,81		5			. 6,13	23,1	1,94	36,6	2,44	9.52	1 1,25	41,5	1,74
	5,72		б			7,28	27,1	1,93	42,9	2,43	П.2	1,24	50	1,78
7	4,87	70	4,5	8	2,7	6,2	29	2,16	46	2.72	12	1,39	51	1,88
	5,38		5			6,86	31,9	2,16	50,7	2,72	13,2	1,39	56,7	1,9 1,94 1,99
	6,39		6			8.15	37,6	2,15	59,6	2,71	15,5	1,38	68,4	
	7,39		7			9,42 .	43	2,14 ,	68,2	2,69	17.8	1,37	80,1	
	8,37		8			10,7	48,2	2,13	76,4	2,68	20	1,37	91,9	2.02
7,5	5,8	75	5	‘ 9	3	7,39	39,5	2,31	62.6	2,91	16,4	1,49	6Ь,6	2,02
	6,89		6			8,78	46,6	2,3	73,9	2,9	19,3	1,48	83,9	2.06
	7,96		7			Ю.1	53,3	2,29	84,6	2,89	22,1	1,48*	98,3	2,1
	9,02		8			11,5	59,8	2,28	94,9	2,87	24,8	1.47	113	2,15
	10,1		9			12,8	66,1	2.27	105	2,86	27,5	1.46	127	2,18
8	' 6.78	80	5,5	9	3	8.63	52,7	2,47	83,6	3,11	21,8	1,59	93,2	2,17
	7,36		6			9,38	57	2,47	90,4	3,11	23,5	1,58	102	2,19
	8,51		7			10,8	65,3	2,45	104	3,09	27	1,58	119	2,23
	9,65		8			12,3	73,4	2,44	116	3,08	30,3	1,57	137	2,27
	8,33	90	6	10	3,3	10,6	82,1	2,78	130	3,5	34	1,79	145	2,43
	9,64		7			12,3	94,3	2,77	150	3,49	38,9 «	1,78	169	2,47
	10,9		В			13,9	106	2,76	168	3.48	43,8	* 1,77	194	2,51
	12,2		9			15,6	118	2,75	186	3,46	48,6	1,77	219	2,55
10	10,1	100	6,5	12	4	12,8	422	3,09	193 .	3,88 ,	50,7	1,99	214	2,68
	10,8		7			13,8	131	3,08	' 2D7	3,88 1	54,2	1,98	231	2,71
	12,2		8			15,6	147	3,07	233	3,37	60,9	1,98	265	2,75
	15,1		10			19,2	179	3,05	284 .	3,84	74,1	1,96	333	2,83
	17,9		12			22,8	209	3,03	331	3,81	86,9	1,95	402	2,91
	20,6		14			26,3	237	3	375	3,78	99,3	1,94	472 J	2,99
	23,3		16			29,7	264	2,98	416	3,74	112	1,94	542	3,06
и	. 11,9	ПО	7	12	4	15,2	176	3,4	279	4,29	72,7	2,19	308	2,96
	13,5		8			17,2	198	3,39	315	4,28	81,8	2.18	353	3
28
Раздел I. Общая часть
Продолжение табл 125
№ профиля	Вес 1 пог. м в кг	Размеры в мм				Площадь сечения в см2	Справочные величины для осей							в см
		Ъ	d	R	г		х—х					 Уо—Уо			
							Jx в см*	1х . в см	j V *°макс в см*	*°макс в см	''“мин в см*	*У°МИН в см	в см*	
12,5	15,5	125	8	14	4,6	19,7	294	3,87	467	4,87	122	2,49	516	3,36
	17,3		9			22	327	3,86	520	4,86	135	2,48	- 582	3.4
	19,1		10			24,3	360	3,85	571	4,84	149	2,47	649	3,45
*	22,7		12			28,9	422	3,82	670	4,82	174	2,46	782	3,53
	26,2		14			33,4	482	3,8	764	4,78	200	2,45	916	3,61
	29,6		16,			37,8	539	3,78	853	4,75	224	2,44	1 051	3,68
14	19,4	140	9	14	4.6	24,7	466	4,34 '	739	5,47	192	2,79	818	3,78
	21,5		10			27,3	512	4,33	814	5,46	211	2,78	911	3,82
	25,5		12			32,5	602	4,31	957	5,43	248	2,76	1 097	3,9
16	24,7	160	10	16	5,3	31,4	774	4,96	1 229	6,25	319	3,19 .	1 356	4,3
	27		11			34,4	844	4,95	1 341	6,24	348	3,18	1 494	, 4.35
	29,4		12			37,4	913	4,94	1 450	6,23	376	’ 3,17	1 633	4,39
	34		14			43,3	1 046	4,92	1 662 ,	6,2	431	‘ 3,16	1 911	4,47
	38,5	•	16			49,1	1 175	4,89	1 866	6,17	485	3,14	2 191	4,55
	43		18			54,8	1 299	4,87	2 061	6,13	537	3,13	2 472	4,63
	47,4		20			60,4	1 419	' 4,85	2 248	6,1	589	3,12	2 756	4,7
18	' 30,5 -	180	11	16^	5,3	38,8	1 216	5,6		7,06	500	<Г, 59	2 128	4,85
	33,1		12			42,2	1 317	5,59	2 093	7,04	540	3,58	2 324 '	4,89
20	37	200	12	18	6	47,1	1 823	6,22	2 896	’ 7,84	749	3,99	3 182	5,37
	ЗЭ'.Э		13			50,9	1 961	- 6,21	3 116	7,83	805	3,98	3 452	5,42
	42,8		14			54,6	2 097	6,2	3 333 1	7,81	861	3,97'	3 722	5,46
	48,7		16			62	2 363	6,17	3 755	7,78	970	3,96	4 264	5,54
	60,1		20			76,5	2 871	6,12	4 560	7,72	1 182	3,93	5 355	5,7
	74		25			94,3	3 466	6,06	5-494	7,63	- 1 438	3,91	6 733	5,89
	87,6		30			111,5	4 020	6	6 351	7,55	1 688	3,89	8 130	6,07
22 -	' 47,4	220	,14	21	7 4	60,4	2 814	6,83 '	4 470	8,6	1 159	4,38	4 941	5,93
	53,8		16			68,6	3 175	6,81	5 045	8,58	_ 1 306	4,36	5 661	6,02-
25	61,5	250	16	24	8	78,4	4 717	7,76	7 492	9,78	1 942	4.98	8 286	6,75
	68,9		18			87,7	5 247	7.73	8 337	9,75	2 158	4,96	9 342	6,83 - f
	76,1		20			97	5 765	7^71	9 160	9,72	2 3^0	4,94	10 401	6,91' '
	83,3		22			106,1	6 270	7,69	9 961	9,69	2 579	4,93	Н 464	7 ' ,
	94		25			119,7	7 006	7,65	11 125	9,64	2 887	4,91	1! 064	7,11
	104,5		28			133,1	7 7.17	7,61	12 244	9,59	3 190	' 4.89	14 674	7,23
	111,4		30			142	8 177	7,59	12 965	9,56	3 389	4,89	15 753	7,31
О б	оэначе	ни я: J	— момент инерции; 1 —			радиус инерции.								
Сталь угловая неравнобокая. Сталь должна отвечать техническим требованиям по ГОСТ 8510—57 и постав-
ляться длиной: № 2,5/1,6—5/3,2 от 4 до 9 м; № 5,6/3,6—9/5,6 от 4 до 12 м; № 10/6,3—16/10 от 4 до 19 м\
№ 18/11 и выше от 6 до 19 м. По соглашению сторон, оговоренному в заказе, допускается поставка неравнобоких
уголков в мерных и кратных длинах, а также длинами, больше указанных.
Основные характеристики сечений
Таблица 1.26.
№ профиля	Вес 1 пог. м в кг	Размеры в мм					Площадь сечения в см*	Справочные величины для осей										
		В	Ъ	d	R	г		х—х		У~У				Ух—У1		и—а		
								Jx в см*	^х в см	Jy в см*	1У в см	Jx Х1 В СМ*	расстояние центра тя- жести у0 в см	^У1мин в см*	расстояние центра тя- жести х9 в см	Ju “ мни в см*	1и мин в см	м к сз U а о Ч «3 оке ь- О ЬЛ >> ч
2,5/1.6	0,91	25	16	3	3,5	1,2	1,16	0,7	0,78	0,22	0,44	1,56	0,86	0,43	0,42	S 0,13	0.34	0,392
3,2/2	1,17	32	20	3	3,5	1,2	1,49	1,52	1,01	4), 46	0,55	3,26	' 1,08	0,82	0,49 }	0,28	0,43	0,382
	1,52			4			1,94	1,93	1	0.57	0,54	4,38	1,12	1,12	0,53	0,35	0.43	0.374 ,
Гл. 1. Материалы и .сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
29
Продолжение табл. 1.26
Ха профиля	' Вес 1 пог. м в кг	Размеры в мм					Площадь сечения в см2	Справочные величины для осей										
		В	6	d	Я	г		х—х		У“У		Xi—х4		Ух—Ум		и—и		
								Jx в см1	в см	Jy в см*	*у в см	•^Xi в CM*	расстояние центра тя- жести у0 в см	J у1мин в см*	расстояние центра'тя- жести х0 в см	“ МИИ В CJU4	И МНН’ в см	угол нак- лона оси tga
, 4/2,5	1,48	40	25	3	4	1,3	1,89	3,06	1,2<	0,93'	0,7	6,37	1,32	1,58	0,59	0,56	0,54	0,385
	1,94			4			2,47	3,93	1,26	1,18	0,69	8,53	1,37	2,15	0,63	0,71	0,54	0,381
4.5/2,8	1,68	45	28	3	5	1,7	2,14	4,41	1,43	1,32	0,79	9,02	1.47	2,2	0,64	0,79	0,61	0,382
	2,2			4			2,8	5,68	1,42	1,69	0,78	12,1	1,51	2,98	0,68	1,02	0,6 '	0.379
5/3,2	1,9	50	32	3	5,5	1,8	2,42	6,17	1,6	1,99	0,91	12,41	1.6	3,26	0,72	1,18	0,7	0,403
	2,49			4 '			3,17	7,98	1,59	2,56	0,9	16,6	1,65	4,42	0,76	1-.52	0,69	0,401
	2,48			3.5			3,16	10,1	1,79	3,3	1,02	20,3	1.8	5,43'	0,82	1,95	0,79	0,407
5,6/3,6	2.81	56	36	4	.6	2	3,58	11.4	1,78	3,7	1,02	23,2	1,82	6,25	0,84 -	2,19	0,78	0,406
	3,4о			5 *			4.41	13,8	1./7	4,48	1.01	29,2	1,86	7,91	0,88	2,66	0,78-	0,404
	3,17			4			4,04	16,3	2,01	5,16	1,13	33	2,03	4 ' 8,51	0,91	3.07	0,87	0.397
	3,91			5			4,98	19,9	2	6,26	1,12	41,4	2,08	10,8	0,95	3,72	0,86	0,396
6,3/4	4,о<з	63	40	6	7	2.3	5,9	23,3	1,99	7,28	1,П	49,9	2,12	13,1	0,99	4,36	0,86	0,393
	6, из			8			7,68	29,6	1.96	9,15	1,09	66,9	2,2	17,9	1,07	5,58	0,85	0,386
	3,98			4,5			5,07	25,3	2,23	8,25	1,28	51	2,25	13,6	1,03	4,88	0,98	0,407
7/4,5	4,39	70	45	5	7,5	2.5	5,59	27,8	2,23	9,05	1,27	56,7 .	2.28	15,2	1,05	5,34	0,98	0,406
	4,79			5			6,11	34,8	2,39	12,5	1,43	69,7	2,39	20,8	1.17	7.24	1.09	0,436
’17,5/5	5.09	75	50	6	8	2.7	7,25	40,9	2,38	14.6	1,42	83,9	2,44	25,2	1,21	8,48	1,08	0,435
	7,4з			8			9,47	52,4	2,35	18,5	1.4	112	2,52	34,2	1,29	10,9	1,07	0,43
	4,99			5			6,36	4К6	2,56	12,7	1,41	84,6	2,6	20,8	1,13	7,58	1,09	0,387
8/5	5,92	80	50	6	8	2,7	7,55	49	2,55	14,8	1.4	102	2,65	25,2	1,17	8,88	1,08	0,386
	6.17			5,5			7,86	65,3	2,88	19,7	1,58	132	2,92	32,2	1,26	11,8	1,22	0.384
9/5,6	Ь, 7	90	56	6	9	3	8,54	70,6	2,88	21,2	1,58	145	2,95	35,2	1,28	12,7	1,22	0.384
	8.77			8			11,18	90,9	2,85	26,1	1,56	194	3,04.	47,8	1,36	16,3	1.21	0,38
	7,53			6			9,59	98,3	3,2	30,6	1,79	198	3,23>	49,9	1,42	18,2	1,38	0,393
10/6,3	8,7	100	63	7	10	3,3	11,1	ПЗ	3,19	35	1,78	232	3,28	58,7	1,46	20,8	1,37	0,392
	9,87			8			12,6	127	3,18	39.2	1.77	266	3.32	67,6	1.5	23,4	1,36	0,391 -
	12,1 ,			10			15,5	154	3,15	47.1	1,75	333	3.4	85,8	1,58	28,3	1,35	0,387
-	8,98			6,5			11.4	142	3,53	45,6	2	286	3,55	74'3	1,58	26,9	1,53	0.402
। И/7	9,и4	110	70	7 '	10	3.3	12.3	152	3,52	48.7	1,99	309	3,57	80,3	1,6	28,8	1,53	0,402
	10,9			8			13,9	172	3,51	54,6	1,98	353	3,61	92,3	1^64	32.3	1,52^	0.4
	11			7			14,1	227	4,01	73,7	2,29	452	4;01	119	1,8	43.4	1.76	0,407
12,5/8	12,5	125	80	8	11	3,7	16	256	4	83	2.28	518	4,05	137	1,84	48,8	1,75	0,406
	15,5 ,			10			19,7	312	3,98	100	2,26	649	4,14	173	1,92	59,3	1.74	0,404
	18,3			12 х			23,4	- 365	3,95	117	2,24	781	4,22	210	2	69,5 ,	1,72	0.4
	14,1			8			18	364	4,49	120	2,58	727	4,49	194	2,03	70,3 ;	1,98	0.411 ,
14/9	17,5	140	90	10	12	4	22,2	444	4,47	146	2,56	' 911	.4.58	245	2,12	85,5	1,96	0,409 \
	18			9			22,9	606	5,15	186	2,85	1 221	5,19	300	2,23	НО	2,2	0.391
16/10	19,8	160	100	10	13	4,3	25,3	667	5,13	204	2,84	1 359	5,23	335	2,28	121	2,19	0,39
	23, Ь			12			30	784	5.11	239	2,82	1 634	5,32	405	2,36	142	2.18	0,388
	27,3			14'			34,7	897	5,08	272	2,8	1 910	5,4	477	2,43 ;	162	2.16	0,385
18/11	22,2	180	ПО	10	14	4,7	28,3	952	5.8	276	3,12	1 933	5,88	444	2,44	165	2,42	0,375
	26,4			12			33,7	Г 123	5,77	324	3,1	2324	5,97'	537	2,52	194	2,4	0,374
	27,4			11			34,9	1 449	6,45	446	3,58	2 920	6,5	718	2,79	264	2,75	0,392
	29,7			12			37,9	1 568	6,43	482	3,57	3 189	6,54	786	2,83	285	2,74	0,392
20/12,5	34,4	200	125	14	14	4,г	43,9	1 8оГ	6,41	551	3,54	3 726	6.62	922	2,91	327	2,73	0,39
	39,1			16			49,8	2 026	6,38	617	3,52	4 264	6,71	1 061	2,99	367	2,72	0,388
	37,9			12			48,3	3 147	8,07	1 032	4,62	6 212	7,97 '	1 634	3,53	604'	3,54	0,41
25 /16 '	49,9			16			63,6	4 092	8,02	1 333	4,58	8 3D8	8,14	2 200	3,69	781	3,5	0,408
	55,8	250	160	18	18	g	71,1	4 545	7,99	1 475	4,56	9 358	8.23-	2 487	3,77	866	3.49	0,407
	61,7			"20			78,5	4 987	7,97	1 613	4*53'	10410	8,31	2 776	3,85	949 '	3,48	0,405
Об.	о з иа ’	«ей	и я.	J — j	ломен*;	р инер	ции; 1	— ради;	/с ине]	рции.				*				1
30
Раздел I. Общая часть
Сталь квадратная. Сталь должна отвечать техниче-
ским требованиям по ГОСТ 2591—57* на горячекатаную
сталь квадратного сечения размером до 250 мм включи-
тельно. Сталь размером более 250 мм поставляется по
специальному соглашению.
Основные характеристики сечений
Сторона квадрата в мм	Площадь поперечно- го сечения в см3	Теорети- ческий вес 1 пог. м в кг	Сторона квадрата в мм	Площадь поперечно- го сече- ния в см3	Теорети- ческий вес 1 пог. м в кг
5	0,25	0,196	30	9	7,06
6	0,36	0,283	32	10,24	8,04
7	0.49	0,385	34	11,56	9,07
8	0,64	0,502	36	12,96	10,17
9	0,81	0,636	38	14,44	11,24
10	1	0,785	40-	16	12,56
11	1,21	0.95	42	'	17,64	13,85
12	1,44	1,13	45	20,25	15,9
13	1,69	1 ,з£	48	23,04	18,09
14	1,96	1,54	50	25	19,63
15	2,25	1,77	53	28,09	22,05
16	2.56	2,01	56	31,36	24,61
17	2,89	2,27	60	36	28,26
18	3,24	2,54	63	39,69	31,16
19	3,61	2,82	65	42,25	33,17
20	4	3,14	70	49	38,47
21	4,41	3.46	75	56,25	44,16
22	4.84	3,8	80	64	50,24
24	5,76	4,52	85	72,25	56,72
25	6.25	4,91	90	81	63,59
26	. 6,76’	5,3	95	90,25	70,85
28	7,84	6.15	100	100	78,5
Теоретические веса квадратной стали со стороной
квадрата более 100 мм ГОСТ 2591—57 не устанавливает.
В обоснованных случаях допускается применять
квадратные прутки размерами 27, 35, 41, 46, 55, 58, 61 и
115 мм с допускаемыми отклонениями по ближайшему
меньшему размеру. Квадратная сталь размерами попе-
речного сечения до 100 мм включительно поставляется
с острыми углами, а свыше 100 мм — с закруглёнными.
Квадратная сталь поставляется в прутках:
1) нормальной (немерной) длины из стали обыкно-
венного качества прн стороне квадрата:
до 25 мм.......................от	5 до 10 м
26 — 50 мм.................» 4 . 9 „
53 — 110 мм....................4	, 7 ,
свыше ПО мм .  ...................3	„ 6 „
2) из качественной стали всех размеров — от 2
до 6 мм;
‘ 3) мерной и кратной мерной длины, оговариваемой
в заказе.
Сталь круглая. Сталь должна отвечать техническим’
требованиям по ГОСТ 2590—57* на горячекатаную сталь
круглого сечения диаметром до 250 мм включительно.
Сталь Диаметром более 250 мм поставляется по специ-
альному соглашению.
Таблица 128
Основные характеристики сечений
Таблица 1 27
Диаметр стержня d в мм	Площадь поперечно- го сечения в. см* '	Теорети- ческий вес 1 пог. м в кг	Диаметр стержня d в мин	Площадь поперечно- го сечения в см3	Теоретичес- кий вес 1 пог. м в кг
5	0,1963	0,154	42	13,85	10,87
5,6	0,2463 ~	0,193	45	15,9	12,48
6	0,2827	0,222	48	18,1	14,21
6,3	0,3117	0,245	50	19,64	15,42
6,5	0,3318	0,260	53	22,06	17,32
' 7	0,3848	0,302	56	24.63	19,33
8	0,5027	0,395	60	28,27	22,19
9	0,6359	0,499	63	31,17	24,47
10	0,7854	0,617	65 ~	33,18	26,05
11	0,9503	0,746	/0	38,48	30,21
12	1,131	0,888	75	44,18	34,68
13	1,327	1,04	80	50,27	39,46
14	1,539	1,21	85	56,75	44,55
15	1,767	1,39	90	63,62	49.94
16	2,011	1,58	95 1	70,88	55,64
17	2,27	1,78	100	78,54	6Ь,65
18	2,545	2	105	86,59	67,97
19	2,835	2,23	ПО	95,03	74,6
20	3,142	2,47	120	113,1	88,78
21	3,464		125	122,72	96,33
22	3,801	2,98	130	132,73	104,2
24	4,524	3,55	140	153,94	120,84
25	4,909	3,85	150	176,72	138.72
26	5,309	' 4,17	160	, 201,06	157,83
-28	6,158	4.83	170	226,98	178,18
30	7,069	5.55	180	254,47	199 76
32	8,042	6,31	190	283,53	222,57
34	9.079	7,13	200	314,16	246,62
36	10,18,	7,99.	210	346,36 ‘	271,89
38	11,34	8,9	220	380,13 '	298,4
40	12,57	9,87	240	452,39	355,13
			250	490.88	385,34
Круглая сталь диаметром до 8 мм включительно по*
ставляется в мотках, а выше 8 мм в прутках:
1)	нормальной (немерной) длины из стали обыкно-
венного качества при диаметре:
до 25 мм . . ...........................от	5 до 10 м
26 — 50 чм...............• . . . „ 4 , 9 ,
53 — U0 ..............................  4	„ 1 „
свыше ПО деде.'...........................  3	» 6»
2)	из качественной стали всех диаметров от 2 до 6 м;
3)	мерной н кратной мерной длины, оговариваемой
в заказе.
Сталь полосовая. Сталь должна отвечать технйче-
скнм требованиям по ГОСТ 103—57* на горячекатаную
сталь прямоугольного сечения толщиной от 4 до 60 мм
и Шириной 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 30; 32; 36; 40;
45; 50; 56; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90, 95; 100; 105; 110;
120; 125; 130; 140; 150; 160; 170; 180; 190 и 200 мм. По-
лосовая сталь поставляется длиной при весе 1 пог. м по-
лосы: до 19 кг -включительно — от 3 до 9 м; от 19 до
60 кг — от 3 до 7 м и свыше 60 кг — от 3 до 5 м; по тре-
бованию заказчика полосы поставляются в . мерных
длинах.
_	Т а б л и ц а 1.29
Размеры полосовой стали
Толщина в мм	4; 5; Л7;	9; 10	п; 12	14: 16	18; 20	22; 25; 328	30; 82; 36		40; 45	50; 56	60
Ширина в мм ....	12— 200	16— 200	20— 200	25— 200	30— '200	40— 200		45— 200	60— 200	80— 200	85- 200
Гл. 1. Материалы и сбртаменты. Сортаменты, проволока, канаты
31
Сталь широкополосная (универсальная). Сталь
должна отвечать техническим требованиям по ГОСТ
82—57* на горячекатаную сталь прямоугольного сечения
от 4 до 60 мм (с той же градацией, что и для полосовой
стали) и шириной 160; 170; 180; 190; 200; 210; 220; 2-10;
250; 260; 280; 300; 320; 340; 360; 380; 400; 420; 450; 480;
500; 530; 560; 600; 630; 650; 670; 710; 750; 800; 850
900; 950; 1000 и 1050 мм. Широкополосная сталь постав-
ляется длиной от 5 до 18 м.
Таблица 1.30
Размеры широкополосной (универсальной) стали
Толщина в мм.............|	- 4	|	5	|	6—60
Ширина в мм..............|	160—300 | 160—340 | 160—1050 2
Сталь толстолистовая. Сталь должна отвечать тех-
ническим требованиям по ГОСТ 5681—57 на горячека-
таную толстолистовую сталь толщиной 4; 4,5; 5; 5,5; 6;
7; 8; 9; 10; 11; 12; (13); 14; >(15); 16; (17); 18; (19); 20;
(21); 22; (24); 25; (26); 28; 30; 32; (34); 36;’ (38); 40;
(42); 45; (48); 50; (53); 56; 60; 63; (65); 70; (75); 80;
(85); 90; (95); 100; (105); ПО; (120); 125; (130); 140;
(150) н 160 мм
Таблица 1.31
Размеры листов толстолистбвой стали
Длина	Толщина листов в мм при ширине в мм												
	600; 710	1000	1250	1400	' 1500	1600	‘ (1700); 1800	(1900); 2000	(2100); 2200	2300	(2400)	2500	(2600);; (2700);»2800; (2900); 3000
листов в мм													
2000	4;	4,5	- —	—	—	—	—	—	—		—	—	—
2500					44-5,5							L					—						
2800 3000		—	—	44-11	5; 5, 5	—	—	—	—	—	—	—	1 1 1
3500	—			4 4-5,5	44-11	44-5,5,	140;			140 (150); 160				
						(150);							
						160							
4000	—	—	•	— '	63-^160								
(4200)	—	4; 4,5		44-(15)	44-11	4 -г5,5	—	—	—	—	—	1—	—
4500 5000	—	—	44-11	44-32	4	,^160	64-160	84-160	94-160	124-160	(21)4-160	(34)4-160	63- 60
5500 6000	—	4; 4,5			44-(130)		б4-(130)	8т-(130)	9-ь(130)	4-(130	(21)+(130)	(34)4.(130)	ег^рзо)
(6500) 7000	—	—	8	6-^32	64-100			84-100	9-4-100	124-100	(21)4-100	(34)4-100	634-Ю0
(7500) 8000	—	—	—	124-32	1		124-60		!(		(21)4-60	(34)4-60	—
Примечание . Размеры, указанныечэ скобках,-							-нерекомендуемые						
Размеры листов при наибольших длинах для толщин от 4 до 60' мм
Таблица 1.32
Наибольшая дли- на листов в м	Толщина листов в мм при ширине в м																	
	СЧ	со •h сч	7 со	со 7	со + to	о> 7 СЮ	сч + Ci	1 еч ‘I- о сч	сч сч + сч	гч со сч ' -1- сч сч	сч +1 со сч	' 1Л- сч	со сч + ю сч	сч со сч	СО СЧ сч	о со СО сч	сч со 4 СО	«5 со + сч СО
7	. —															164-19		534-60
7,5			—	—	—			—	—	—	—	—	—-	—	17,18	—	534-60	—’
8							—						1	J7.18	12, 17,18	124-14.	124-15	—	364-40
8,5	—	—	—	—	—	—		—	—	—		17,18	| —	—	16	63-60		424-50
9	—	—	—	-г-	—	—		—	—	—	17,18	—	16, 534-60	16, 534-60	15, 534-60	204-40	304-50	—
9,5	1 -	—	—	—	1 -	—	—	—	—	17,18	—	1 W	1 “	1 15	—	—	1 -	—
32
Раздел I. Общая часть
Продолжение табл. 1.32
Наибольшая дли- на листов в м	Толщина листов в мм при ширине в м																	
	см	со см	СО	СО 7	00 + со	о> + 00	о см •1- о>	см + о см	2,14-2,2	со см •1’ см см	см + СО см	ю см < см	со см + ю см	Г о? I- со 6?	2,74-2,8	о СО •1- 00 см	3,04-3,2	со со •1* см СО
10	4	4	4	4	4 4-5,5	4,54-6	1,54-6	84-11	84-11, 17,18	84-11	84-11, 16, 25, 26, 53—60	8-11, 23-26, 53+-60	12, 15, 244-26, 30—50	13, 14 214-26, ЗО-г-50	214-26 304-50	424-50	—	—
10,5	—	—	—	—	—	__	—	17,18	—	16 '	24	15	14,21 22	—	19^0	—	— '	—
	—	—	—	—	—	—	17,18	??  S3	16, 254-28, 534-60	24—28, 53-60	15, 28-=- 50	12, 14 21, 22 28—50	13, 28	19, 20, 28	28	—	—	—
11,5	—	—	—	—	—	17, 18	—	16	24	15	14, 21, 22	—	19, 20	—*	—	— :	—	
J2	4,5+28	4.5+-34	4,5-5-40	4,5ч-60	64-60	74-16, 19—61)	74-16, 19—60	12-15, 19-*» 24. 30—50	12—15, 19—22, 304-50	124-14, 19-22, 304-50	12, 13, 19, 20	13, 19 20 ,	—	—	—	—	—	—
Таблица 1.33
Размеры листов при наибольших длинах для толщин от 63 до 160 мм
Толщи- на лис- тов мм	Наибольшая длина листов в м при их ширине в м											
	1,5-1,6	1,6-И,8	1,84-2	24-2,2	2,2—2,4	2,4-2,6	2,64-2,8	2,8-3	34-3,2	3,24-3,4	3,44-3,6	3,64-3,8
[63; 65; 70 75; 80 85; 90 95; 100 105; 110 120; 125 130, 140 150; 160 При чем указа	12 10 9 8 7 м е ч а н и е, иные в табл.	12 10 10 9 8 7 . По соглаш 1. 32 И L33	12 11 10 9 8 7 7 ению сторон	12 и . 10 9 7,5 7 6,5 , оговоренио	12 11 10 9 9 9 9 8 му в заказе,	12 10 10 9 9 8,5 8,5 7,5 , листы могу	11 10 9 8,5 9 8 8 7,0 т поставля!	11 10 9 8,5' 8 7,5 7,5 6,5 гься большие	10 9 9 8 7,5 6,5 7 6 с размер	10 9 9 7,5 7 6 6,5 5,5 ов по ш	10 8 8 7 7 6 6 5 ирине г	9 8 8 6 6 5 4 4 I длине
Теоретический вес листовой стали шириной от 100 до 1000 мм и толщиной от 4 до 60 мм Таблица 134
Ширина в мм	Вес 1 пог. м стали в кг при ее толщине в мм											
	4	1 5	1 6	1 7	1 8	1 9	10	1 11	12	14	16 1	1 18 -
100	3,14	3,93	4,71	5,5	6,28	7,07	7,85	8,64	9,42	10,99	12,56	14,13
105	3,3	4,12	4,95	5,77	6,59	7,42	8,24	9,07	9,89	11,54	13,19	14,84
ПО	3,45	4,32	5,ia	6,04	6,91	7,77	8,64	9,5	10,36	12,09	13,82	15,54
120	3,77	4,71	5,65	, 6,59	7,54	8,48	9,42	10,36	11,3	13,19'	15,07	16,96
125	3,93	4,91	5,89	6,67	7,85	8,83	9,81	10,79	11,78	13,74	15,7	17,66
130	4,08	5,1	6,12	7,14	8,16	9,18	10,21	11,23	12,25	14,29	16,33	18.87',
140	4,4	5,5	6,59	7,69..	8,79	9,89	10,99	12,09	13,19	15,39	17,58	19,78
150	4,71	5,89	7,07	8-ад	9,42	10,6	11,78	12,95	14,13	16,49 .	18,84	21,2
160	5,02	6,28	7,54	8,79*	10,05	11,3	12,56	13,82	15,07	17,58	20,1	22,61
170	5,34	6,67	8,01	9,34	10,68	12,01	13,35	14,68	16,01	18,68	21,35	24,02
180	5,65	7,07	8,48	9,89	11,3	12,72	14,13	15,54	16,96	19,78	22,61	25,43 '
1У0	5,97	7,46	8,95	10,44	11,93	13,42	14,92	16,41	17,9	20,88	23,86	26,85
200	6,28	7,85	9,42	10,99	12,56	14,13	15,7	17,27	18,84	21,98	25,12	28,26
1	210	6,59	8,24	9,89	11,54	13,19	14,84	16,49	18,13	19,78	23,08	26,38	29,67
220	6,91	8,64	10,36	12,09	13,82	15,54	17.27	19	20,72	24,18	27,63	31,09
240	7,54	9,42	11,3	13,19	15,07	16,96	18,84	20,72	22,61	26,38	30,14	33,90
250	7,85	9,81	11,78	13,74	15.7	17,66	19,63	21,59	' 23,55	27,48	31,4	35,33
260	8,16	10,21	12,25	14,29	16,33	18,37	20,41	22,45	24,49	28,57	32,66	36,74
280	8,79	10,29	13,19	15,39	17,58	19,78	21,98	24,18	26,38	30,77	35,17	39,56
300	9,42	11,78	14,13	16,49	18,84	21,2	23,55	25,91	28,26	32,97	37,68	42,39
320	10,05	12,56	15,07	17,58	20,1	22,61	25,12	27,63	30,14	35,17	40,19	45,22
340	10,68	13,35	16,01	18,68	21,35	24,02	26,69	29,36	32,03	37,37	42,7	48,04
360	11,3	14,13	16,96	19,78	22,61	25,43	28.26	31,09	33,91	39,56	45,22	50,87
380	11,93	. 14,92	17,9	20,88	23,86	26,85	29,83	32,81	35,8	41,76	47,73	53,69
400	12,56	15,7	18,84	21,98	25,12	28,26	31,4	34,54	37,68	43,96	50,24	56,52
420	13,19	16,49	19 78	23,08	26,38	29,67	32,97	36,27	39,56	46,16	52,75	59,35
33
S3
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
Продолжение табл. I. 34
Ширина в мм	Вес 1 пог. м стали в кг при ее толщине в мм 												
	4	б	6	7	8	9	10	11	12	14	|	1 16	18
450	14,13	17,66	21,2	24,73	28,26	31,79	35,33	38,86	42'39	49,46	56,52	63,59
480	15,07	18,84	22,61	26,37	30,14	33,91 5	37,68	41,44	45,21	• 52,75	60,29	67,82
500	16,	19,63	23,55	27,48	31,4	35,33	39,25	43,18	47,1	54,95	62,8	70,65
530	16,64	20,8	24,96	29,12*	33,28	37,44	41,61	45,77	49,93	58,25	66,57	74,89
560	17,58	21,98	26,37	30,77	35,17	39,56	43,96	48,35	52,75	61,54	70,33	79,12
600	18,84	23,55	28,26	32,97	37,68	42,39	47; 1	51,81	56,52	65.94	75,36	84,78
630	19,78	24,73	29,67	34,62	39,56	44,51	49,46,	54,4	59,35	69,24	79,13	89,02
-650	20,41	25,51	30,62	35,72	40,82	45,92	51,03	56,13	61,23	71,44	81,64	91,85
670	21,04	26,3	31,53	36,8	42,15	47,3	52,59	57,8	63,1	73,6	84,1	94,6
/10	22,29	27,87	33,45	39	44,67	50,56	55,73	61,3	66,8	78	, 89,2	100,4
750	23,55	29,44	1 35,33	41,21	47,1	52,99 ,	58,88	64,76	70,65	82,43	94,2	105,98 t
800	25,12	31,4	37,68	43,96	50,24	56,52	62,8	69,08	75,36	87,92	100,48	113,04
850	26,69	33,36	40,04	46,71	53,38	60,05	66,73	73,4	80,07	93,42	106,76	120,11
900	28,26	35,33	42,39	49,46	56,52	63,59	70,65	77,72	84,78	98,91	113,04	127,17
950	29,83	37,29 ,	44,75	52,2	59.66	67,12	74,58	82,03	89,49	104,41	119,32	134,24
1000	31,4	39,25	47,1	54,95	62,8	70,65	78,5	86,35	94,-2	’1Q9.9	125,6	141,3
П р о д о л£ж е н и е т а б л. 1. 34
Ширина в мм				Вес 1 пог. м		стали в,кг при ее толщине в .			мм			
	20	22	25	28	30	32	|	|	36	40	45	4 50	56	60
100	15,7	17,27	19,63	21,98	23.55	25,12	28,26	31,4	35,33	39,25	43,96	47,1
105	16,49	18,18	20,61	23,08	24,73	26,37	29.67	32,97	37,09	41,21	46,16	49,46
НО	17,27	19	21,59	24,18	25,91	27,63	31,09	34,54 (	38,86	43,18,	48,35	51,81
120	18,84	20,72	23,55	26,38	28,26	30,14	33,91	37,68	42,39	47,1	52,75	56,52
125 130 140	19,63	21,59	24,53	27,48	29,44	31,4	35,32	39,25	44,16	49,06	54,95	58,88
	20,41	22,45	25,51	28,57 ,	30,62	32,65	36,73	40,82	45,92	51,03	57,14	61,23
	21,98	24,18	, 27,48	30,77 ’	32,97	35.17	39,56	43,96	49,46	54,95	61,54	65,94
150	23,55	25,91	' 29,44	32,97	35,33	37,68	42,39	47,1	52,99	58,88	65,94	70,65
160	25,12	27,63	31,4	35,17	37,63	40,19	45,22	50,24	56,52	62,,8	70,33	75,36
170	26,69	29,36	33,36	37,37	40,04	42,7	48,04	53,38	60,05	66,73	74,73	80,07
180	28,26	31,09	35,33	39,56	42,39	45,22	50,87	56,52	63,59	70,65	79,12	84,78
190	29,83	32,81	37,29	41,76	44,75	47,73	53,69	59,66	67,12	74,58	83,52	' 89,49
200	31,4	34,54	39,25	43,96	47,1	50,24	56,52	62,8	70,65	78,5	87,92	94,2
210	32,97	36,27	41,21	46,16	49,46	52,75	59.35 -	65,94	74,18	82,43	92,31	98,91
220	34.54	37,99	43.18	48,36	.51,81	55,26	62,17	69,08	77,72	86,35	96,71	103,62
240	37,68	41,45	47,1	52,75	56,52	.60,29	67,82	75.36	84.78	94,2	105,5	113,04
250	39,25	43,18	49,06	54,95	58,88	62,8	70,65	78,5	88,31	98,13	109,9	117,75
260	40,82	44,9	51,03*	57,15	61,23	65,31	t 73,48	81,64	91,85	102,05	114,29	122,46
280	43,96	48,36	54,95	61.54	65,94	70,34	 79,13	87,92	98,91	109,9	123,08	131,88
300	47,1	51,81	58,88	65,94	70,65	75,36	• 84,78	94,2	105,98	117,75	131,88	141,3
320	50,24	55.26	62,8	70,34	75,36	80,38	90.43	100.48	113,04	125,6	140,67	150,72
340	< 53,38	58,72	66,73	74,73	80,07	85,41	96,08	106,76	120,11 ►	133,45	149,46	160,14
360	56,52	62,17	70,65	79,13	84,78	90,43	101,74	113,04	127,17	141,3	158,25	169,56
380	59,66	65,63	74.58	83,52	89,49	95,46	107,39	119,32	134,24	149,15	167.Q5	178,98
400	62,8	69,08	78,5	87,92	94,2	100,48	113.04	125.6	141,3	157	175,84	188,4
420	65,94	72,53	82,43	92,32	, 98,91	105,5	118,69	131,88	148,37	164,85	184,71	197,82
450	70,65	77,72	88,31	98,91	105,98	113,04	127,17	141,3	158,96	176,63	197,82	211,95
480	75,36	82,89	94,2	105,5	113,04	120,55	135,65	150,72	169,56	188,4	211,01	226,18
500	78,5	86,35	98,13	109,9	117,75	125,6	141,3	157	176,63	196,25	219,8	235,5
530	83,21	91,53	104,01	116,49	124,82	133,14	149,78	166,42	187,22	208,03	233,8	243,63
560	87,92	96,71	109,9	123,08	131,88	140,67	158,25	175,84	197,82	219,8	246,17	263,76
600	94,2	103,62	117,75	131,88	141,3	150,72	169,56	188,4 .	211,95	235,5	263,76	282,6
630	98,91	108,8	123,64	138,47	148,37	158,26	178,04	197.82	222,55	247,28	276,95	296,73
650	102,05	112,26	127,56	142,87	153 08	163,28	183,69	204,1	229,61	255,13	285,74	306,15
670	105,18	115,6	131,5	147.4	157,78	168,4	189,4	210,36	236,7	263	294,7	315,6
710	111,46	122,5	139,4	156	167,1	178,3	200.7	222,92	250,8	'278,5	312	334,2
750	117,75	129,53	147,19	164,85	176,63	188,4	211,95	235,5	264,94	294,38	329,7	353,25
800	125,6	138,16	157	175,84	188,4	200,96	226,08	251,2	282.6	314	351,68	376,8
850	133,45	146,8	166,81	186,83	200,18	213,52	240,21	266.9	300,26	333,63	373,66	400,35
900	141,3	155,43	176,63	197,82	211,95	226,08	254,34	282.6	317,93	353,25	395,64	423,9
950	149,15	164.07	186,44	208,81	223,73	238,64	268,47	298,3	335,59	372,88	417,62	447,45
1000	157	172,7	196,25	219,8	235,5	251,2	282,6	314	353,25	392,5	439,6	471
3—015
34
Раздел I. Общая часть
Сталь тонколистовая. Сталь должна отвечать техни-
ческим требованиям по ГОСТ 3680—57* на горячеката-
ную и холоднокатаную тонколистовую сталь толщиной
до 4 мм включительно
Таблица 1.35
Рг от 1,2 до 10 мм. Сталь рулонная подразделяется:
Длина листов
Толщина листов в мм	Длина листов В мм при					их ширине в мм		
	600; (670)	710	750; 800	(900)	1000	(1100)	1250	1400
Листы		холоднокатаные						
0,2; 0,25; 0,3; 0,4	1200	1420	1500	—	1 —	—	—	—
0,5; (0,55); 0,6	1260 2000	1420	1500	1500	1500	—		—
0,7; (0,75)	1200 2000	1420	1500	—	—	—	—	—
0,8; 0,9	1200 '2000	1420 2000	1500 2000	1800 2000	2000	2000 2200	2000 2500	—
. 1; 1,1; 1,2; 1,4; (1,5); 1,6; 1,8; 2	1420 2000	1420 2000	1500 2000	1800 2000	2000	2000 2200	2000 2500	2800 3000 3500
2,2; 2,5; 2.8; 3; 3,2; 3,5; (3,8); 4	1420 2000	1420	1500	—	—	—	—	' —
Листы		горячекатаные						
0,5; (0,55); 0,6; 0,7; (0.75)	1200 1420	1420	—	—	—	—	. —	—
0,8; 0,9	1200 1420	1420	1500	—	—	—	—	—
1; 1,1; 1,2; 1,4; (1.5); 1,6; 1,8	1200 1420	1420	1500	1800 2000	2000	—	—	—
2; 2,2; 2,5; 2,8	1420 2000	1420 2000	1500 2000	1800 1000	2000	2200	2500	—
3; 3,2; 3,5;'(3,8); 4	1420 2000	1420 2000	1500 2000	1800 2000	2000	2200 9	2500	2800 3000 3500 4000
Примечания: 1. По требованию потребителя поставляются листы следующих толщин: 0,22; 0,28; 0,32; 0,36; 0,45; 1,3; 1,7; 1,9; 2,1; 2,4; 2,6; 3,4; 3,6 мм и листы шириной 1500 мм. 2. По соглашению сторон допускается поставка листов больших размеров по Ширине и длине, чем указанные в табл. 1,35 3. Размеры, указанные в скобках,—нерекомендуемые								
По состоянию по- верхности		По характеру кромки		По точности прокатки	
лента	ин- декс	лента	ин- декс	лента	ин- декс
Нетравле- ная, черная	Ч	Необрезная с катаной кромкой	К	Повышенной точности	А
Травленая	Т	Обрезная	О	Нормальной точности	Б
Сталь листовая кровельная. Сталь должна отвечать
техническим требованиям по ГОСТ 1393—47*.
Размеры и вес листов
Т а б л в ц а 1.36
Размеры в мм			Вес листа в кг	Число листов в пачке
толщина	| ширина	длина		
0,38	710	1420	3	26—27
0,41	710	1420	3,25	24-25
0,44	710	1420	|,50	22—23
0,51	710	1420		20—21
0,57	710	1420	4,50	18—19
0,63	710	1420	5	16—17
0,70	710	1420	5,50	14—15
0,76	710	1420	6	13—14
0,82	710	1420	6,50	12-13
Примечание. Заводу-изготовителю предоставляется пра-				
во поставлять до 10 % листов партии по согласованным с заказ-				
чиком размерам: шириной ие меиее 510 710 мм.			мм и длиной—ие меиее	
Сталь листовая волнистая. Сталь должна отвечать
техническим требованиям по ГОСТ 3685—47 н изготов-
ляться нз тонколистовой стали (по ГОСТ 3680—57*)
обыкновенного качества следующих размеров: 710X1420;
750X1500; 800X1500; '1000x2000 мм и толщиной от 1 до
1,8 мм. По соглашению сторон, оговоренному в заказе,
допускается изготовление волнистой стали нз листа раз-
мером 1250X2500 мм, а также с длиной волны 100 мм
н высотой волны /50 мм.
г	Таблица 137
..1 Основные размеры листов
Сталь рулонная холоднокатаная и горячекатаная.
Сталь должна отвечать техническим требованиям соот-
ветственно по ГОСТ 8596—57 и 8597—57. Сталь рулон-
ная изготовляется шириной от 200 до 2300 мм и толщи-
ной: холоднокатаная Рх от 0,2 до 4 мм, а горячекатаная
Ширина листа после волио- f ваиия (ориен- тировочная) в мм	Размеры волны в мм		
	длина С	высота Я	радиус г
835	130	35	1,1 Я
690	130	35	1,1 Я
570	130	35	1.1 Я
835	100	30	0,9 Я
640	100	30	0,9 Я
Ширина перекрывания листов (Л) должна быть не
менее V4 длины волны с допускаемым отклонением
+ 15 мм.
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
35
Сталь листовая рифленая (ромбическая и чечевич-
ная). Сталь должна отвечать техническим требованиям
по ГОСТ 8568—57 и поставляться: с толщиной основа-
ния 2,5; 3; 4, 5; 6 и 8 мм\ шириной 600, 710, 800, 900,
1000, 1100, 1250 и 1400 мм- длиной 2000, 2500, 3200, 4000,
5000 н 6300 мм По соглашению сторон, оговоренному в
заказе, допускается поставка листов по ширине и длине
больших размеров, а также листов, кратных размерам
заготовок, указываемых в заказе
Таблица 1.38
Размеры и вес листов рифленой стали
Размеры в мм				Теоретичес- кий вес 1 м? листа в кг
толщина основного листа	высота рифа 1 '	ширина листа		
		минималь- ная	максималь- ная	
	Р омбическая		сталь	
2,5	1	600	1250	21,6
3	1	600	1250	25,6
4	1	710	1400	33,4
5	1.5	1000	1400	42,3
6	1.5	1000	1400	50,1
8	2	1000	1400	66,8
	Ч е	чевичная	сталь	
2,5	2,5	600	1250	22,6
3	2.5	600	1250	26,6
4	2,5	710	1400	34,4
5	2,5	1000	1400	42,3
6	2.5	1000	1400	50,1
8	2,5	1000	1400	65,8
Рельсы железнодорожные для дорог широкой колен.
Рельсы изготовляются из стали марки Ст. 5 по
ГОСТ 380—60 нормальной длины 12,5 и 25 м.
Рельсы изготовляются с круглыми отверстиями диа-
метром р; по соглашению сторон допускается замена
круглых отверстий овальными указанных в табл. 1.39
размеров
Таблица 1.39
Основные размеры в мм
Таблица 1.40
Основные характеристики
Типы рельсов	Вес в кг/м	. Площадь сечения в сла	Справочные величины для осей						
			х-х	\	|	( у-у						
			Расстояние до центра тяжести в см		Момент инерции /	; в см*	Момент сопротив- ления в см*		Момент инерции в см*	Момент сопротивле- ния для крайнего во- локна подошвы рель- са в см3
			21			Л о S в X X >>х S М О (U о Я X ч	по верх- нему во- локну		
Р65 Р50 Р43 Р38 РЗЗ	64,93 51,51 44,65 38,42 33,48	82,92 65,8 57 1 49,063 42,758	8,17 7,1 6,9 6,781 6,209	9,83 8,12 ’7,137 6,719 6,591	3573 2037 1489 1222,54 967,98	437 287,2 217,3 180,29 155,9	363 251.3 208,3 181,95 146,86	572 377 260 209,28 166,72	76 57,1 45 36,72 30,31
Рельсы железнодорожные для дорог узкой колеи.
Рельсы изготовляются по ГОСТ 6368—52 нз стали
марки Ст. 5. (ГОСТ 380—60).
Таблица 1.41
Основные размеры в мм
Тип рель- сов	А	В	С	D	Р	q	1	п
Р8	65	54	27	7								
Р11	80,5	66	32	7	16	22	44	100
Р15	91,5	76	37	7	19	25	47	100
Р18	90	80	40	10	19	26	46,5	100
Р24	107	92	51	10,5	22	29	41,5	90
Таблица 1 42
Основные характеристики
Справочные величины для осей

Типы
рель-
сов
ГОСТ Н В b d
Р65
Р50
Р43
Р38
РЗЗ
8161—56
7174—54
7173—54
3542— >7
6726—оз
18
12
78,5
68,5
62,5
59,5
57
11,2
10,5
II
9
9
33
33
33
96
66
56
56
56
ПО 160
ПО 160
110 160
Р8
Р11
Р15
Р18
Р24
8,42
11,2
15
18,06
25,6
Расстоя-
ние до
центра
тяжести
в см
Момент
сопро-
тивления
в сл3
^2
2,89 3,61
3,96 4,09
4,5 4,65
59,3 20,6
16,4
30,5
47,7
51
87,6
9,62
15,1
31,5
47,1
80,6
3,56
4,58
8,29
8*
36
Раздал I. Общая часть
Рельсы крановые. Рельсы изготовляются нз бессе-
меровской стали марки НБ62 с временным српротнвле-
нием не менее 75 кг)мм2 и должны отвечать техническим
'Требованиям по ГОСТ 4121—52. Нормальные длины
рельса 9, 10, 11 и-12 м; по требованию потребителя до-
пускается поставка рельсов длиной от 6 до 9 л(. :
Таблица 1.43
Основные размеры
|Типы рель- сов	Размеры; в мм					
	Ь	bi	Ь, 1 S.		4 1	Ъ
КР 70 КР 80 КР 100 КР 120 КР 140* * Релы для отделы- Диепродзе{	70 80 100 120 140 с КР140 ие 1ых заказе )ЖИИСКОМ	76,5 87 108 129; 150 > включен в по спе заводе имс	120 130 150 170 170 в ГОСТ 4 циальиым ;ии Петров	28 32 38 44 60 121—52 1 времени ского.	120 130 150 170 170 л прокат [ым ЧА	24 26 30 35 40 ывался 1ТУ иа
Таблица 1.44
Основные характеристики
Справочные величины относительно оси
х—х
У
Расстояние
до центра
тяжести
в см
У1 Уг
5.4
< м
Моменты
сопротив-
ления для
крайнего
волокна
в слс8
КР 70 67,3
КР 80 81.13
кР1еол1з,32
КР120 150,44
52,7
63,52
88,73
117,89
5,93
6,43
7,6
8,43
6,07
6,57
7,4
8,57
1081,99
1547,4
2864,73
4923,79
182,46
240,65
376,94
584,08
178,12
235,52
387,12
574,54
327,16
482,39
940,98
1694,83
54,53
74,21
125,46
199,39
Сталь для оконных и фонарных переплетов. Сталь
должна отвечать техническим требованиям по
ГОСТ 7511—58. Профили для переплетов изготовляются
длиной; Xs 1—6, 10 и |Ц — от 4 до 6 М; № 7 — 9 ц. 7а—
6 м с допускаемым отклонением +30 мм; /Xs la и 5а—
от 1,46 до 6 м. j
По требованию потребителя профили Хэ 1—6, 10,
О, 1а и 5а поставляются мерной длиной с допускаемым
отклонением +30 мм.
Таблица 1.45
Формы и размеры профилей для окоииых и фонарных
переплетов
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты ,
37
Таблица 1.46
Основные характеристики профилей для оконных
и фонарных переплетов
	я F	1*! О	Моменты		Моменты		Допускаемые откло- нения по размерам профилей				
к	£	И tu	инерции		сопротив-			о		
	%	S и	в слс4		леиия	в см*	о • S	о		S’"’
<1>	и л	Он. о'О £ Ч					_ ~ as о ° а С н я	и о я с »		аз e g
ЧТ о	я				к	£				« я ой
№ пр ' табл	ft С м	гТеоре 1 пог.			к S н	К S		В мм		по ра проф] и 7а
1	1,88	1,48	0,97	2,28	0,52	0,96				±1		
2	2,61	2,05	0,8	3,59	0,47	1,33		±1	±1	—
3	2 2с	1,77	0,79	'2,53	0,47	1,04		±1	±1	
4	2 Об	1,62	0,39	2,35	0,32	1,01	+0,3	±1	±1	
5	2 71	2,13	6,91	2,82	2,02	1,06	—0,5	—	±1	—•
6	„2,42	1,9	1,17	2,66	0,67	1,07		±1	±1	—
7	6,45	5,07	42,82	20,78	8	4,29		—>	—	±2
8	3,88	3,05	1,78	16,39	0,97	5,95		±1,5	'±1	
1а	1,79	1,41	0,96	2,21	0,52	0,96	+0,15	—	±1	—
5а	2,6	2,04	6,77	2,81	2,01	1,07	—0,2	—	±1	—
7а	5,52	4,33	40,45	21,96	7.38	4,52	+0,3	—	—.	±2
							—0,5			
Таблица 1.47
Формы и основные характеристики профилей для
________оконных и фонарных переплетов_______,_
№ профиля	Форма и размеры сечеиия профиля в мм	Площадь поперечно- го сечеиия F в см?	Вес 1 пог. м G в кг	Допускаемые отклонения по размерам в мм	
				! по толщи- 1ие.	1	по осталь- ным раз- мерам
9 (изоленты 90X2,5 мм)	Rrga,~~1	2,25	1,77	+0,15 —*072-	±1
10 (из ленты 130x2,5 мм)			 ^>3.5 Я-Д5 j	3,25	2,55	+0,2 —0,25	±1
41 (из ленты 80X2,5 ММ)	/?=3,5 ,	2	1,57	+0,15 —0,2	±1
Фасонные гнутые профили. Профили должны отве-
чать техническим требованиям по ГОСТ 8275—57, кото-
рый распространяется на гнутые стальные фасонные
профили простой и сложной формы, закрытые н полу-
закрытые различных видов и назначений, изготовляемые
путем профилирования листовой, ленточной и полосовой
стали в роликогибочных станах (рис 1Л).
Ширины исходных заготовок (лист, лента, полоса),
из которых изготовляются профили (в мм): 32, 36, 40,
45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, ПО, 120, 140, 160, 180, 200, 220,
250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 800, 900,
1000, 1100, 1200, 1400 и 1600
Толщины заготовок должны быть в пределах от 2*
до 16 мм включительно по сортаменту соответствующих;
стандартов на лист,ленту и полосу.
Рис. 1.1, Основные сечения гнутых профилей
Толщина профиля в зависимости от ширины исход-
ной заготовки должна быть: до 120 льи —2-нЗ мм^
120-^250 мм—2-5-7; 250 мм и более — 3-5-16 мм.
Вертикальные (по условиям профилирования) раз-
меры сечения профилей не должны превышать 2Й0 мм.
Профили изготовляются и поставляются длиной от
3 до 12 м, а также мерной длины (более 3 м), кратной
0,25 м, что оговаривается в заказе; при этом допускают-,
ся отклонения, при длине до 6 м — до +40 мм, более
6 м — до +80 мм.
Радиус внутреннего закругления профилей, изготов-
ленных из углеродистой стали, должен быть равен тол-
щине профиля Для профилей, изготовленных из низко-
легированной стали, эти радиусы устанавливаются’ прн
толщине профиля d до 5 мм R=\,5d, 6—10 лии —#=2d;
более 10 мм — R — 3d. По соглашению сторон .профили
могут изготовляться с радиусами внутренних закругле-
ний больше или меньше установленных
Профили могут изготовляться из горячекатаной и
холоднокатаной отожженной листовой, ленточной и по-
лосовой стали марок Ст.0, Ст 1, Ст 2, Ст.З по ГОСТ
380—60; марок от 08 до 25 включительно (кипя-
щей и спокойной) по ГОСТ 1050—60 и марок низколеги-
рованной стали с временным сопротивлением не более
50 кг!мм2	' ’
Сварные двутавровые симметричные профили обще-
го назначения. В каждом из приведенных ниже сорта-
ментов помещены балки разных высот й разных отно-,*
шений площадей стенки к общей площади балки ( а =
«=0,4 -т- 0,6), но примерно одинаковых п — отношений вы-
соты стенки балки к ее толщине. Значения п меняются
от м= 185 -т- 175 для сортамента № 1 (тонкостенные про-
фили) до 105-5-95 для сортамента № 6 (толстостен-
ные профили).
Сортаменты охватывают балки высотой от 500
до 2000 мм с моментами сопротивления от 900 до
70 000 см?.
Сечения балок подобраны с полным использованием
ширины универсальной стали Пояса ’балок ’приняты о
отношениями ширины к толщине, близкими к предель-
b
ним ( — «20 4-30). Подбор сечендя по сортаменту про»
изводится по требуемому моменту сопротивления с по-
следующими проверками в соответствии с изложенным
в главе 2
Обозначения в таблицах 1.48—1.53: J — момент
инерции; W— момент сопротивления; S—статический
момент полусечения; i — радиус инерции.
38
Раздел I. Общая часть
Сортамент № 1 185>	175
а
Таблица 1*48
Сечение в мм			h d	а t	Площадь сечения F в см2	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м G в кг
hxd	bXt	Я				х—х			У~У		
						J В СМ* I X	1	Wx в см* |	S в см3 X	J в см* . У	1	I W в см3 1 У	
710X4	200x7	724	177	14	56,4	47 900	1 320	754	933	93,3	44,3
	200x8	726	177	12,3	60,4	53 200	1 460 1	826	1 070	107	47,4
	220X8	726	177	13,5	63,6	57 300	1 580	884	1 420	129	49,9
	220x9	728	177	12	68	63 100	1 730	964	1 600	,145	53,4
	250X9	728	177	13,7	73,4	70 100	1 920	1 060	2 340	187	58
900X5	200 X8	916	180	12,2	77	96 300	2 100	1 230	1 070	107	60,4
	220 X8	916	180	13,4	80,2	ЮЗ 000	2 250	1 300	1 420	129	63
	220x9	918	180	11,9	84,6	112 000	2 440	1 410	1 600	145	66,4
	250 X9	918	180	13,6	90	123 000	2 690	1 530	2 340	187	70,6
	250x10	920	180	12,3	95	134 000	2 910	1 640	2 600	208	74;б
	280X10	920	180	13,8	101	' 146 000	3 180	1780	3 660	261	79,3
	280X11	922	180	12,5	107	158 000	3 430	I 910	4 020	287	83,7
	280X12	924	180	11,5	112	170 000	3 680	2 040	4 390	314	88,1
I 100x6	280x10	1 120	183	13,7	122	239 000	4 270	2 460	3 660	261	95,8
	280x11	1 122	183	12,5	128	257 000	4 570	2 620	4 020	287	100
	280x12	1 124	183	П.4	133	274 000	4 880	2 770	4 390	314	104
	320X12	1 124	183	13,1	143	304 000	5 410	3 040	6 550	410	112
	360X12	1 124	183	14,8	152	334 000	5 940	3 310	9 330	518	120
1 250X7	320X12	1 274	178	13	164	420 000	6 590	3 790	6 550	410	129
	360X12	1 274	178	14,7	174	458 000	7 190	4 090	9 330	518	136
	360X14	1 278	178	12,6	188	516 000	8 080	4 550	10 900	605	148
	400X14	1 278	178	14	199	561 000	8 780	4 910	14 900	747	157
1 400X8	360X14	1 428	175	12,6	213	687 000	9 620	5 520	10 900	605	167
	400X14	1 428	175	14	224	743 000	10 400	5 920	14 900	747	176
	400X16	1 432	175	12,3	240	824 000	11 500	6 490	17 100	853	188
	450X16	1 432	175	13,8.	256	905 000	12 600	7 060	24 300	1 080	201
1 600x9	400x16	1 632	178	12,2	272	1 140 000	14 000	8 050	17 100	853	213
	450X16	1 632	178	13,8	288	1 250 000	15 300	8 700	24300	1 080 ’	226
	450X18	1 636	178	12,3	306	1 370 000	16 700	9 430	27 300	1 210	240
	500X18	1636	178	13,6	324	1 480 000	18 100	10 200	37 500	1 500	254
1 800X10	450X18	1 836	180	12,2	342	1 820 000	19 900	11 400	27 300	1 210	268
	500Х18	1 836'	180	13,6	360	1 970 000	21 500	12 200	37 500	1 500	283
	500x20	1 840	180	12,3	380	2 140 000	23 300	13 100	41 700	1 670	298
	560x20	1 840	180	13,8	404	2 340 000	25 400	14 200	58 500 '	2 090	317
	560X22	1 844	180	12,5	426	2 530 000	27 400	15 300	64 400	2 300	335
Таблица 1.49
Сортамент № 2 170> —^>155
а
' Сечение в мм			h d	а t	Площадь сечеиия F в еле2	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м в кг
hxd	bxt	Я*				X—X			У~У		
						J в см* X	W* в см3 |	| S* в сл8	J в см* У	W в см3 У	
630 X4	200X7	644	157	14	53,2	36 700	1 140	644	933	93,3	41,8
	200x8	646	157	12,3	57,2	40 900	1 270	709	1 070	107	44,9
	200x9	648	157	10,9	61,2	45 100	1 390	774	1 200	120	48
	220x9	648	157	12	64,8	48 700	1 500	831	1 600	145	50,9
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
39
Продолжение табл. 1.49
Сечеиие в мм			h d	а t	Площадь t> сечения F в_ слс2	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м в кг
hxd	bXt	Н				х—х				У-У		
						J в см4 I X	1	Wx в см3	S в см3 X	/у в СМ4	| W в см3	
800X5	200 X 7*	814	160	13,9	68	66 900	1 640	965	933	93,3	53,4
	200X8	816	160	12,2	72	73 600	1800	1 050	1 070	107	56,5
	200x9	818	160	10,8	76	80 200	1 960	1 130	1 200	120	59,7
	' 220X9	818	1’60	11,9	79,6	86 100	2 100	1 200	1 600	145	62,5
	250X9	818	160	13,6	85	95 000	2 320	1 310	2 340	187	66,7
	250X10	820	160 ’	12,3	90	103 000	2 520	1 410	2 600	208	70,6
	250X11	822	160	11,1	95	112 000	2 720	1 510	2 860	229	74,6
	250X12	824	160	10,2	100	120 000	2 920	1 620	3 120	250	78,5
ЮООХб	250 x9	1 018	167	13,6	105	164 000	3 230	1880	2 340	187	82,4
	250X10	1 020	167	12,2	110	177 000	3 480	2 010	2 600	208	86,3
	280X10	1 020	167	13,7	116	193 000	3 780 .	2 160	3 660	261	91,1
	280X11	I 022	167	12,5	122	207 000	4 060	2 310	4 020	287	95,4
1 100x7	250X11	1 122	157	11	132	247 000	4 410	2 590	2 860	229	104
	280x11	1 122	157	12,4	139	268 000	4 770	2 770	4 020	287	109
	320X11	1 122	157	14,2	147	295 000	5 260	ЗОЮ	6 010	375	116
	280X14	1 128	157	9,8	155	321 000	5 690	3 240	5 120	366	122
1 250X8	280x12	I 274	157	11,3'	167	398 000	6 240	3 680	4 390	314	131
	320x12	1 274	157	13	177	436 000	6 840	3 980	6 550	410	139
	320X14	1 278	157	11,1	190	488 000	7 640	4 390	7 640	478	149
	360X14	1 278	157	12,6	201	533 000	' 8 340	4 750	10 900	605	158
I 400X9	360x12	1 424	155	44,6	212	636 000	8 940	5 250	9 330	518	167
	360X14	1 428	155	12,5	227	710 000	9 940	5 770	10 900	605	178
	360x16	1 432	155	11	241	783 000	10 900	6 280	12 400	691	189
	400X16	1 432	155	12,2	254	847 000	11 800	6 740	17 100	853	199
	450X16	1 432	155	13,8	270	928 000	12 900	7 300	24 300	1 080 ч	212
1 600X10	400X16	1 632	160	12,2	288	1 180 000	14 400	8 370	17100	853	226
	450x16	1 632	160	13,8	304	1 280 000	15 700	9 020	24 300	I 080	239
	450X18	1 636	160	12,2	322	1 400 000	17 100	9 750	27 300	1 210	253
1 800X11	450X16	1 832	164	13,7	342	1 720 000	18 800	11 000 -	24 300	1 080	268
	450X18	1 836	164	12,2	360	1 870 000	20 400	11800	27 300	1 210	283
	500X18	1 836	164	13,6	378	2 020 000	22 000	12 600	37 500	1 500	297
2 000X12^	450X18	2 036	167	12,2	402	2 450 000	24 000	14 200	27 300	1 210	315
	500x18	2 036	167	13,6	420	2 630 000	25 900	15 100	37 500	1500	330
	500X20	2 040	167	12,2	440	2 840 000	27 800	16 100	'41 700	1 670	345
	560X20	2 040	167	13,7	464	3 080 000	30 200	17 300	58 500	2 090	364
	560 X 22	2 044	167	12,5	486	3 320 000	32 500	18 400'	64 400	2 300	382
	630x22	2 044	167	14	517	3 630 000	35 500	20 000	91 700	2 910	406
	630x25	2 050	167	12,4	555	4 030 000	39 300	21 900	104 000	3 310	436
	710X25	2 050	167	14	595	4 440 000	43 300 .	24 000	149 000	4 200	467
Таблица 1.50
Сортамент № 3
150 >— > 135
а
Сечеиие в мм			’ h d	а t	Площадь ,сечеиия F в см3	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м в кг
hxd	bxt	Н				х—х			У~У		
						Jх в слс4	W в см3 X	S в сл3 X	Jy в слс4	W в см3 У	
560X4	200X7	574	140	14	50,4	28 300	988	554	933	93,3	39,6
	200X8	576	140	12,3	54,4	31 700	1 100	611	1 070	107	42,7
	220x8	576	140	13,5	57,6	34 200	1 190	657	1 420	129	45,2
	220 X9	578	140	12	62	37 900	1 310	720	1 600	145	48,7
710X5	200X8	726	142	12,2	67,5	56 100	1 550	889	1 070	107	53,0
	220x8	726	142	13,4	70,7	60 300	1 660	947	1 420	129 ’	55,5
	220 x9	728	142	11,9	75,1	66 100	1 810	1 030	.	1 600	>	145	58,9
	250X9	728	142	13,6	80,5	73 100	2 010	1 120	2 340	187	63,2
	250хЮ	730	142	12,3	85,5	79 700	2 180	1 210	2 600	208	67,1
40
Раздел I. Общая часть
Продолжение табл 1.55
Сечение в мм			h d	а t	Площадь сечения F в слса	Справочные величины для осей					Вес 1 пог, м в К8
hXd	bxt,	Н				X—X			У~У		
						J в см* 1X	W* в слса |	| в см*	J в см* У	Wy в слса	
900X6	200X9	918	,150	10.8	90	111 000	2 41 0	1 420	1 200	120	70,6
	220x9	918	150	И.9	93,6	118 000'	2 580	1 510	1 600	145	73.5
	250 x9	918	150	13.6	99	129 000	2 820	1 630	2 346	187	77,7
	250X10	920	150	12.2	104	140 000	3 040	1 740	2 600	208	81,6
	280X10	920	, 150	13,7	ПО	152 000	3 310	1 880	3 660	261	86,3
	280X11	922	150	12.5	116	164 000	3 560	2 010	4 020	287	90.7
	320X11'	922	150	14,3 ,	124	182 000	3 960	2 210	6 010	375	97,6
1 000X7	280X11	1 022	143	12.4	132	216 000	4 220	2 430	4 020	287	103 '
	320X11	1 022	143	14,2	140	238 000	4 660	2 650	6 010	375	ПО
	280X14	1 028	143 i	9.8	148	260 000	5 050	2 860	5 120	366	116
	360x12	1 024	143	14.7	156	279 000	5 460	3 060	9 330	518 f	123
1 100X8	320x12	1 124	137	13	165	326 000	5 800	3 340	'6 550	410	129
	360X12	1 124	137	14.7	174	356 000	6 330	3 610	9 330	518	137
	360X14	1 128	137	12.6	189	• 401 000	7 120	4 020	10 900	605	148
	400X14	1 128	137	14	200	436 000	7 730	4 330	14 900	747	157
1 260 X9	360X14	1 278	139	12,5	213	549 000	8 590	4 940	10 900	605	167
	400X14	1 278	139	14	224	594 000	9 290	5 300	14 900	747	176
	400X16	1 282	139	12.2	240	659 000	10 300	5810	17 100	853	189
1400X10	360X16	1 432	140	10.9	255	806 000	11 200	6 530	12 400	691	200
	400X16	1 432	140	12,2	268	870 000	12 100	6 980	17 100	853	210
	450X16	1 432	140	13,8	284	950 000	13 300	7 550	24 300	I 080	223
1 600X11	400X16	1 632	145	12,2	304	1 210 000	14 800	8 690	17 100	853	239
	450x16	1 632	145	13,7	320'	1 310 000	16 100	9 340	24 300	1 080	251
	450X18	1 636	145	12.2	338	1 430 000	17 500	10 100	27 300	1 210	265
1 800X12	450X16	1 832	150	13,7	360	1 770 000	19 300	11 400	24 300	1 080	283
	450X18	1 836	150	12,2	378	1 920 000	20 900	12 200	27 300	1 210	297
	500X18	1 836	150	13,6	396	2 070 000	22 500	13 000	37 500	1 500	311
	500x20	1 840	150	12,2	416	2 240 000	24 300	14 000	41 700	1 670	326
	560x20	1 840	150	13,7	440	2 440 000	26 500	15 000	58 500	2 090	345
	560x22	1 844	150	12.5	462	2 630 000	28 500	16 100	64 409	2 300	363
	630 x 22	1 844	150	14	493	2 880 000	31 300	17 500	91 700	2 910	387
2 000X14	560X22	2 044	143	12,4	526	3 450 000	33 800	19 400	64 400	2 300	413
	630 x 22	2 044	143	14	557	3 770 000	36 800	21 000	91 700	2 910	u 437
	630X25	2 050	143	, 12.3	595	4 160 000	40 600	22 900	104 000	3 310	467
	630 x 28	2 056*	143	И	633	4 560 000	44 400 .	24 900	117 000	3 700 ,	497
	710x28	2 056	143	12.4	678	5 020 000	48 800 ’	27 100	167 000	4 700 1	532
	800x28	2 056	143	14	728	5 540 000	59 900	29 700	239 000	5 970	571
Таблица Ш
Сортамент №4 135> ~ >120
а
Сечение в мм			d	a t	'Площадь сечения F в слса	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м в кг
hxd	bxt	Н f				*—Х			У-У		
						J в см* X	W в слс3 X	S* в слса	J в см* У	1F в слса	
500X4	200X7	514	125	14	48	22 200	862	480	933	93.3	37,7
	200x8	516	125	12.3	52	24 800	962	531	1 070	107	40,8
	220 X8	516	125	ГЗ.Б	55,2	26 900	1 040	572	1 420	129	43,3
630X5	200X7	644	126	13,9	59,5	38 800	I 200	694	933	93,3	46,7
	200x8	646	126	12,2	63,6	43 000	1 330	758	1 070	107	49,8
	220 x9	648	126	11,9	71.1	50 800	1 570	881	1 600	145	55,8
	250 X9	648	126	13,6	76.5	56 300	1 740	967	2 340	187	60
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
41
Продолжение табл, 151
Сечение в мм			h d	а i	Площадь сечеиия F в см?	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м в кг
hxd	bxt	н				х—х			У-У		
						J в см? X	W в слс3 X	S в слс3 X	Jy в см1	1 W в слс3 1 У	
800X6	220X8	816	133	13,4	83,2	83 000	2 030	1 190	1 420	129	65,3
	220 x9	818	133	11,9	87,6	90 400	2 210	1 280	1 600	145	68,8
	250X9	818	133	13,6	93	99 200	2 430	1 390	2 340	187	73
	250X10	820	133	12,2	98	118 000	2 870	1 490	2 600	208	76,9
	280X10	820	133	13,7	104	117 000	2 860	1 610	3 660	261	81,6
	280X11	822	133	12,5	110	127 000	3 090	1 730	4 020	287	86
	320X11	822	133	14,3	118	141 000	3 440	1 910	6 010	375	92,9
900X7	280x11	922	128	12,4	125	170 000	3 690	2 ПО	4 020	287	97,8 105
	320X11	922	128	14,2	133	188 000	4 090	2 310	6010	375	
	320X12	924	128	13	140	202 000	4 380	2 460	6 550 '	410	110
	360X12	924	128	14,7	149	222 000	4 810	2 680	9 330	518	117
1 000X8	320X12	1 024	125	13	157	263 000	5 140	2 940	6 550	410	123
	360X12	1024	125	14,7	166	288 000	5 620	3 180	9 330	518	131
	360X14	1 028	125	12,6	181	326 000	6 340	3 550	10 900	605	142
	400X14	1028	125	14	192	354 000	6 900	3 840	14 900	747	151
1 100X9	320X16	1 132	122	9,7	201	419 000	7 400	4 220	8 740	546	158
	360X16	1 132	122	11	214	458 000	8 100	4 570	12 400	691	168
	400X16	1 132	122	12,2	227	498 000	8 800	4 930	17 100	853	,178
1 250X10	360x16	1 282	125	10,9	240	624 000	9 740	5 600	12 400	691	188
	400X16	1 282	125	12,2	253	676 000	10 500	6 000	17 100	853	199
	450X16	1 282	125	13,8	269	740 000	11 500	6 510	24 300	1 080	211
1 400X11	400X16	1 432	127	'	12,2	282	893 000	12 500	7 230	17 100*	853	221
	450x16	1 432	127	13,7	298	973 000	. 13 600	7 790	24 300	1 080	234
	450X18	1 436	127	12,2	316	I 060 000	14 800	8 440	27 300	1 210	248
1 600X12	450X16	1 632	133	13,7	336	1 350 000	16 500	9 660	24 300	1 080	264
	450X18	1 636	133	12,2	354	1 470 000	18 000	10 400	27 300	1 210	278
	500X18	1 636	133	13,6	372	1 590 000	19 400	11 100	37 500	1 500	292
	500x20	1 640	133	12,2	392	1 720 000	21 000	11 900	41 700	1 670	308
	560X20	1 640	133	13,7 9,8	416	1 880 000	22 900	12 900	58 500	2 090	326
	500X25	1 650	133		442	2 060 000	25 000	14 000	52 100	2 080	347
	560X25	1 650	133	11	472	2 260 000	27 400	15 200	73 200	2 610	370
1 800X14	500X25	1 850	128	9,7	502	2 760 000	29 800	' 17 100	52 100 -	2 080	394
	560x25	1 850	128	10,9	532	3 010 000	32 600	18 400	73 200	2610	418
	630x25	1 850	128	12,3	567	3 300 000	35 700	20 000	104 000	3 310	445
	710X25	1850	128	13,9	607	3 640 000	39 300	21 900	149 000	4 200	476
2 000X16	560X30	2 060	125	9,1	656	4 530 000	44 000	25 000	87 800	. 3 140	515
	630X30	2 060	125	10,2	698	4 960 000	48 200	27 200	125 000	3 970	548
	710X301	2 060	125	11,6	746	5 450 000	53 000	29 600	179 000	5 040	586
	800 x 30	2 060	125	13,1	800	6 010 000	58 400	32 400	256 000	6 400	628
Таблица 1»52
Сортамент № 5 120>~^ 110
а
Сечение в мм			h d	а t	Площадь речения F в слс2	Справочные величины для осей					Вес 1 пог.' м в кг
hxd	bxt	Я				х—х			У-У		
						Jх В СМ*	W в слс3 X	S в слс3 X	J в слс4 - У	W в слс3 У	
560x5	200x7	574	112	, 13,9	56	29 800	1 040	593	933	93,3	44
	200 X8	576	112	12,2	60	33 100	1 150	650	1 070 .	107	47,1
	220x8	576	112	13,4	63,2	35 700	1240	696	1 420	129	49,6'
	220X9	578	112	11,9	67,6	39 400	1 360	'	759	1600	Г45	53,1
4—915
42
Раздел I. Общая часть
Продолжение табл. 1.52
Сечеиие в мм			h d	a t	Площадь сечеиия F в слса	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м в кг \
hxd	bxt	Я				х—х			У—У		
						JXBCM‘ 1	1	S в см3 X	Jy в см*	W? в CJK»	
710x6	' 200 X7	724	118	13,9	70,6	53 900	1490	880	933	93,3	55,4
	200X8	726	118	12,1	74,6	59 100	1 630	952	1 070	107	58,6
	220 X8	726	118	13,4	77,8	63 300	1 740	1 010	1 420	129	61,1
	220XST	728	118	11,9	82,2	69100	"	1900	1 090	1 600	145	64,5
	250X9	728	118	13,6	87,6	76 000	2 090	1 190	2 34,0	187	68,8
	250X10	730	118	12,2	92,6	82 700	2 260	1280	2 600	208	72,7
	280Х Ю	730	118	13,7	98,6	90 500	2 480	1 390	3 660	261	77,4
800x7	250X10	820	114	12,2	106	112 000	2 730	1570	, 2 600	208	83,2
	280X10	820	114	13,7	112	122 000	2 970	1690	3 660	261	87,9
	280X11	822	114	12,4	118	131 000	3 190	1810	4 020	287	92,3
	320X11	822	114	14,2	126	146 000	3 540	1990	6 010	375	99,2
	320X12	824	114 .	13	133	156 000	3 800	2 120	6 550	410	104
900x8	320X11 '	922	112	14,2	142	195 000	4 220	2 410	6 010	375	112
	320XJ12	924	112	13	149	208 000	4 510	2 5б6	6 550	410	117
	360X12	924	112	14,7 !	158	228 000	4 940	2 780	9 330	518	124
1 000X9	320X12	1 024	111	13	167	272 000	бЗОО/	3 070	6 550	410	131
	360X12'	1 024	111	14,6	176	296 000	5 780	3 310	9 330	518	138
	360X14	1 028	111	12,5	191	334 000	6 500	3 680	10 900	605	150
	400X14	1 028	111	14	202	363 000	7060	3 960	14 900	747	158
1„100Я10	360X14	1 128	noa	12,5	211	424 000	7 510	4 320	10 900	605	165
	400X14	1 128	110	13,9	222	458 000	8 130	4 630	14 900	747	174
	400X16 ’	1 132	110	12,2	238	509 000	9000	5 080	17 100	853	187
12Б0ХП	400X14	1278	113	13,9	249	626 000	9 800	5 690	14900	747	196
	400X16	1 282	113	12,2	265	692 000	10 800	6 200	17 100	853	208
	450X16	1 282	113	13,7	281	756 000	11 800	6 710	24 300	1 080 ,	221
	450X18	1 286	’ 113	12,2	299	830 000	12 900	7 280	27 300	1 210	235
	500X18	1286	113	13,6	317	902 000	14 000	'7 850	37 500	1500	249
1400x12	450X18	1436	116	12,2	330	1 090 000	15 200	8 680	27 300	1 210	259
	500X18	1 436	116	13,6	348	1 180 000	16 400	9 320	37 500	1 500	273
	500X20	1 440	116	12,2	368	1 280 000	17 800	10 000	41 700	1670	289
	560X20	1 440	116	13,7	392	1 400 000	19 500	10 900	58 500	2 090	308
1 600x14	500X 20	1 640	114	12,2	424	1 790 000	21 800	12 600	41 700	1 670	333
	560X20	1 640	114	13,7	448	1 950 000	23 700	13 500	58 500	2 090	352
	560X22	1 644	114	12,4	470	2 100 000	25 500	14 500	64 400	2 300	369
	630X22	1 644	114	14	501	2 300 000	28 000	15700	91 700	2 910	393
	630X25	1650	114	12,3	539	2 560 000	31 000	17 300	104 000	3 310	423
1 800X16	630X22	1 844	112	14	565	3 080 000	33 400	19 100	91 700	2 910	444
	630 X25	1 850	112	12,3	603	3 400 000	36 800	20 800	104 000	3 310	473
	710X25	1850	112	13,9	643	3 730 000	40 400	22 700	149 000	4 200	505
	710X28	1856	112	12,4	686	4 100 000	44 200	1 24 600	167 000	4 700	538
2 000x18	710X25	2 050	111	13,8	715	4840 000	47 200	27 000	149 000 _	4 200	561
	710X28	2 056	111	12,4	758	5 290 000	51 400	29 100	167 000	4 700	595
	800 X28	2 056’	111	14	808	5 810 000	56 500	31 700	239 000	5 970	634 j
	800X30	2 060	111	13	840	6 140 000	59 700	33 400	256 000	6 400	659
	800X32	2 014	111	12,2	872	6480 000	62 800	35000	273 000	6 830	684
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
43
Т а б л и Ц А 1«5Э
V
Сортамент № 6 105>—> 100
Сечение в мм			h d ,	а t	Площадь сечения F в еле3	Справочные величины для осей					Вес 1 пог. м в кг
	bxt	н				X—*X			У-У		
						J в см* Х(	W в сл«а X	$ в см* X	J в см* I У	1	W в см*	
500x5	200X7	514	100	13,9	53	23 200	903	511	933	93,3	41,6
	200x8	516	100	12,2	57	25 800	1 000	563	1070	107 <	44,7
	220x8	516	100	13,4	60,2	27900	1080	603	Л 420.	129	47,2
630x6	200X8	646	105	12,1	69,8	45 100	1390	’808	1070	107	54,8
	220x8"	646	105	13,4	73	48 300	1500	859	1420	129	57,3
	220X9	648	105	11,9	77,4	52 900	1 630	930	1 600	145	60,7
	250X9	648	105	13,6	82,8	58 400	1 800	1 020	2 340	187	65
	250X10	650	105	12,2,	87,8	63 700	1 960 <	1 100	2 600	208	68,9
	280X10	650	105	13,7	93,8	69 800	2 150	1 190	3 660	261	73,6
711X7	250X10	730	101	12,2	99,7	85 700	2 350	1 340	2 600	208	78,3
	280X10	730	ibx	13,7	106	93 400	2 560	1 450	3 660	261	83
	280X11	732	101	12,4	Ш	101 000	2 760	1550	4 020	287	87,4
	320X11	732	101	14,2	120	112 000	3 070	1710	6 010	375	94,3
800x8	280X11	822	100	12,4	126	135 000	3 290	1890	4 020	287	98,6
	320X11	822	100	14,2	134	150 000	3 650	2 070	6 010	375	105
	320X12	824	100	13	141	161 000	3 900	2 200	6 550	410	ПО
	360X12	824	100	14,7	150	176 000	4 280	2 390	9 330	518	118
900x9	320X12	924	100	13	158	214 000	4640	2 660	6550	410	124
	360X12	924	100	14,6	167	234 000	5 070	2 880	9 330	518	131
	360X14 .	'928	100	12,5	182	265 000	5 710	3 210	10 900	605	143
	400X14	928	100	14	193	288 000	6 220	3 470	14 900	747	151
1 000X10	360X14	1 028	100	12,5	201	342 000	6 660	3800	10 900	605	158
	400X14	1 028	100	13,9	212	371 000	7 220	4 090,	14 900	747	166
	400X16	1 032	100	12,2	228	414 ,000	8 020	4 500	17100	853	179
	450X16	1032	100	13,8	244	455 000	8 820	4 910	24 300	1 030	191
	450X18	1 132	100	12,2	262	503 000	9 710	5 370	27 300	1210	198
	500X18	1 136	100	13,6	280	550 000	10 600	5 830"	37 500	1500	г 220
I 408x14	320X16	1 432	100	9,6	298	833 000	11600	7 050 .	8 740	546	234
	400X16	1432	100	12 ‘	324	962 000	13 400	7 960	17 100	853	254
	450X16	1 432	100	13,6	340	1 040 000	14 600	8 530	24 300	1080	267
	450X18	1 436	100	13,6	358	1 130 000	15 800	9 170	27 300	1210	' 281
	500X20	1 440	100	, 12,2	396	1 330 000	18 400	10 500	41700	1 670 *	‘311
	560x20 ,	Л 440	100	13, Т	420	1 450j|000	20 100	11400	58 500	2 090	330
	560X22	1444	100	12,4	442	1 560 000	21 700	12 200	64 400	2 300	; 347
	630x22	1 444	100	14	473	1 720 000	23 800	13 300	91700	2910	371
1608X16	560x22	1 644	100'	12,4	502	' 2 170 000	26 400	15 100	64 400	2 300	394 >
	630 X22	1 644	100	14	533	2 370 000	28 800	16 400	91700	2 910-	418
	630x25	1 650	100	12,3	571	2 620 000	31 800	17 900	104 000	3 310	448
	710X25	1 650	100	13,9	611	2 890 000	35 000	19 500	149 000	4 200,	480
1 800X18	630 X25	1 850	100	12,2	639	3 500 000	37 800	21700	104 000 ,	3 310	502
	710X25	1 850	100	13,8	679	3 830 000	41 400	23 500	149 000	4 200	533
	710X28	1 856	100	12,4	722	4 200 000	45 200	' 25 500	167 000	4 700	566
	800X28	1 856	100	14	772	4 620 000	49 700	27 800	239 000	5 970	606
	800 X 30	1860	100	13	804	4 890 000	52 600	29 200	256 000	6 400	631
2 000X20	800X28	2 056	100	13,9	848	5 940 000	57 800	32 700	239 000	5 970 ’	666
	800x30	2 060	100	. 13 '	880	6 280 000	60 900	34 400	256 000	6 400'	691
	900X30	2 060	100	14,7	940 	6 900 000	66 900	37 400	-364 000	8100	738
	900X32	2 064	100	13,8	976	7 280 000	70 500	39 300	389 000	8 640	766
I*
44
Раздел 1. Общая часть
Бм ПРОВОЛОКА СТАЛЬНАЯ КРУГЛАЯ УГЛЕРОДИСТАЯ
ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Технические требования по ГОСТ 7348—55* рас-
пространяются на проволоку стальную углеродистую
диаметром 2, 5; 3; 4; 5; 6; 7; 8 и 10 мм. Химический
состав металла проволоки устанавливается заводом-
изготовителем; -механические свойства должны соот-
ветствовать данным табл. 1.54.
Таблица 1.54
Основные характеристики проволоки углеродистой для
предварительно напряженных железобетонных
конструкций
Диа-
метр
в мм
Пло-
щадь
сечения
В JWJW2
Вес
1 пог. м
в кг
s
S
Перегиб на 180°
Ж и	я
S £•	В
По способу покрытия 'поверхности проволок ка-
наты разделяются на светлые, не имеющие покрытий
(кроме антикоррозийной смазки техническим вазели-
ном, канатной мазью или др.), и оцинкованные.
Цинковое покрытие канатов должно отвечать тре-
бованиям ГОСТ 7372—55* и разделяется на три груп-
пы: для легких условий работы — ЛС; для средних ус-
ловий работы — СС; для жестких условий работы —
ЖС. Наиболее часто применяются канаты СС. Приме-
нение канатов из светлой проволоки допускается лишь
во временных сооружениях нли в виде исключения при
отсутствии оцинкованного каната.
Таблица L5&
Общесоюзные стандарты на размеры н механические
характеристики канатов
Д Ч л и ш ш
Виды стальных канатов	Номера ГОСТов
Канаты с одним органиче-
ским сердечником
2688—55; 3069—55 до 3080—55
включительно; 3085—55; 3087—55;
3088—55, 3089—55; 3096—55;
7665—55; 7668—55; 7670—55;
7671—55; 7672—55; 7678—55;
7679—55; 7684—55 ; 7685—55;
7681—55; 7683—55
3082—55; 3083—55; 3084—55;
3086—55; 3097—55, 3098—55;
7666—55; 7667—55; 7673—55;
7374—55; 7682—55
3092—55
2,5
3
4
5
6
7
8
10
4,91
7,06
12,56
19,63
28,26
38,47
50,24
78,5 t
0,039
0,055
0,099
0,154
0,222
0,302
0,395
0,617
200
190
180
170
160
150
140
100
20	10
20	8
20	6
20	4
30	3
30	2
30	2
30	2
2
2
3
3
3
4
4
4
Канаты с несколькими орга-
ническими сердечниками
Испытание проволоки на растяжение производится
на. образцах с расчетной длиной 100 мм по ГОСТ
1497—61; испытание на перегиб —по ГОСТ 1579—42.
В. СОРТАМЕНТЫ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ
Основные характеристики стальных канатов раз-
личных типов приведены в ГОСТ 3241—55*.
Для канатов применяется проволока трех марок
(высшая марка — В, первая марка — I и вторая мар-
ка— II), присваиваемых проволоке в зависимости от
вязкости металла и допускаемого разбега значений
временного сопротивления ее при растяжении. Допу-
скаемый разбег значения временного сопротивления
составляет: для проволоки марки В — 16%; для про-
волоки марки I—20% и для проволоки марки II—25%
от нормативного значения временного сопротивления.
По роду .свивки проволок в4прядях канаты могут
быть: с точечным касанием проволок — ТК; с линей-
ным касанием проволок — ЛК; с точечно-линейным ка-
санием проволок — ТЛК. Пряди с линейным касанием
проволок (ЛК) более компактны и при прочих равных
условиях имеют больший модуль упругости.
f По виду свивки прядей канаты разделяются на:
обыкновенные, которые раскручиваются после снятия
перевязок; нерасцручивающиеоя (Н), у которых канат
в целом (И отдельные пряди не раскручиваются после
снятия перевязок; некрутяшиеся — многопрядные с
цротивопо ложным направлением свивок прядей по
СЛОЯМ. 5
По направлению свивок прядей канаты могут
иметь правое и левое расположение свивок, а по нап-
равлению свивок проволок в отдельных прядях — кре-
стовую (направление свивки в смежных слоях раз-
лично), одностороннюю (О) и комбинированную (К)
свивку.
Канаты плоские с органиче-
ским сердечником
Канаты спиральные
Канаты с металлическим
сердечником
Канаты спиральные закры-
тые
Канаты плоские
Канаты стальные специ-
альные
3062—55; 3063—55; 3064—55;
3065—55
3066—55; 3067—55; '3068—55;
3081—55;7669—55,7677—55; 7680—55
3090—55; 7675—55; 7676—55
3091-55
3093—55; 3094-55; 3095—55
Наиболее употребительны в практике строитель*
ства канаты по ГОСТ 3062—55 (табл. 1.56); 3063—55
(табл. 1.57); 3064—$5 (табл. 1.58); 3065—55 (табл. 1.59);
3067—55 (табл. 1.60); 3068—55 (табл. 1.61) и
7680—55 (табл. 1.65). Для особо ответственных со-
оружений обычно применяются канаты по ГОСТ
3090—55 (табл. 1.62) ; >7675—55 (табл. 1.63) и 7676—55
(табл. 1 64).
Обычно применяются канаты из проволоки марки
I, которые значительно дешевле канатов из проволо-
ки марки В.
С целью уменьшения поверхности, подвергающейся
коррозии, желательно выбирать канаты с диаметром
проволок ие менее 3 мм.
При определении несущей способности канатов
следует учитывать, что при закреплении канатов с по-
мощью заливки во втулках сплавом, имеющим темпе-
ратуру плавления выше 300°, происходит отпуск стали
проволок, что должно быть учтено при назначении ве-
личины коэффициентов однородности каната.
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
45
Канат спиральный типа ЛК—О, 1x7=7 проволок (прядь 1 + 6). Канат должен отвечать техническим тре-
бованиям по ГОСТ 3062—55.
Таблица L56
Основные размеры н расчетные характеристики
Диаметр каната в мм			0,66	0,72	0,78	0,84	0,93	1,02	1,11	1,2	1,35	1,5'	1,8	1,95	2,1	2,4	2,7	3	3,3
Диаметр проволоки																			
в мм . . . .			0,22	0,24	0,26	0,28	0,31	0,34	0,37	0,4	0,45	0,5	0,6	0,65	0,7	0,8	0,9	1	1,1
Площадь	сечеиия																		
всех проволок в лш2 . Расчетный вес 100			0,266	0,316	0,372	0,431	0,528	0,636	0,76	0,88	1,11	1,37	1,98	2,32	2,69	3,52	4,45	5,49	6,65
пог. м смазанного		ка-																	।
ната в кг . .			0,23	0,27	0,32	0,37	0,45	0,54	0,65	0,75	0,95	1,17	1,7	1,99	2,3	3,01	3,81	4,7	5,69
					Разрывное усилие каната						в кг»	не м е и е е							
		120	—	—	—	__	—	—		—	—	—	218	256	296*	388	491	605	734
		130	—	—	—	*—	—	—	—	—	—	164	236	277	322	42ft)	532	657	795
		140	——	—	—•	—	—	82	97	113	142	177	255	298 :	346	453	573	706	856
		150	—	—	50	58	72	87	105	121	152	189	273	320	371	486	614	757	917
		160	38	46	54	62	77	92	Ш	129	163	201	291	341	396	518	655	808	979
Расчетное вре-		170	41	48	58	67	82	99	118	138	173	214	309	362	420	*550	696	858	1 040
менное сопротив- ление проволоки при растяжении в		180 190	44 46	52 55	61 64	70 75	. 87 90	105 111	125 132	145 154	184 193	226 239	327 346	384 405	445 470	582 614	737 777	909 960	1090 1 150
кг!мм*		200	48	58	68	79	92	117	140	162	204	252	364	—	—	—	—				
		210	51	61	72	82	101	122	147	170	214												
		220	53	63	74	86	107	129	154	178													
		230	56	67	78	91 •	П1	—	—	—	—	—	—	—	—	—						
		24U 250 260	59 61 63	70 72 75	82	95	115	1 1 1	—	—	—	—	—	—	—	—	—		—
Диаметр каната		3,6	-	4,2	4,5	4,8													
в мм		• •		3,9				5,1	5,4	6	6,6	7,2	7,8	8,4	9	9,6	10,5	11,5	12	13,5
' Диаметр прово-			1,3	1,4	1,5	/ 1 £													
ЛОКИ в мм . .	А	А	1,2					1,7	1,8	2	2,2	2,4	2,6	2,8	3	3,2	' 3,5	. 3,8	4	4,5
Площадь сечения																			
всех проволок в лир . . 	 Расчетный вес		7,91	9,29	10,78	12,32	14,07	15,89	17,78	21,98	26,6	31,64	37.17	43,05	49,49	56,28	67,34	79,38	87,99	111,3
100 пог. м смазан-				9,23	10,55	12,05	13,6												
ного каната в	кг.	6,77	7,95					15,22	18,82	22,77	27,09	31,82	36,86	42,37	48,18	57,65	67,96	75,33	95,2
		Р а з р ы в*н о е у <						: и л и е каната			в, кг,	не менее							
	120	873	1020	1180	1350	1540	1740	I960'	2420	2930	3480	4100	4740	5450	6210	7430	| 8820	| 9660	{12200
	130	946	1100	1280	1470	1670	1890	2120	2620	3170	3780	4440	5140	5910	6720	8050	9470	10450	—
	140	1010	1190	1380	1580	1810	2040	2280	2820	3420	4070	4780	5530	6360	7240	—	—	—	—
	150	1080	1270	1480	1690	1940	2190	2440	3020	3670	4360	5120	5930	6820	7760	—	—	—		
	160	1150	1360	1580	1810	2070	2330	'2610	3220	3910	4650	5460	6330	7270			\ —				
Расчетное временное сопротивле-	170	1230	1440	1680	1920	2190	2480	2770	3430	4150	4940	5800	6720	7730								
	180	1300	1530 1620	1780	2030 2150	2320	2630	2940	3630	4390	5230	6150	7120	8190	—	—	—	' —	—
ние проволо-																			
ки при растя- жении в	190	1380		1880		2450	2770	3100	3840	4650	5530	6490 ;	7520	8650		—	— “	—	—
кг/мм*	200	—	—	—	—	—	—	—	—										
	210	—	__	—	—	—	—	—		—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
	220	—		—		—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—			—	—
	230	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—			.				
	240	—	—	—	—	—	—	—	—	—	— <	—	—	—			—			—	—
	250 260	—	—	—	—	—	—	—	—			—	—	—			—			—		
		—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
																			
Примечание. Канаты,				разрывное усилие котэрых указано					ниже жирной линии,			изготовляются ла cbi			зтлой п	РОВОЛО!	«и	►	
46
Раздел I, Общая часть
Канат спиральный типа ТК, 1X19=19 проволок (прядь 1 + 6+12)и Канат должен отвечать техническим требова-
ниям по ГОСТ 3063—55,
Л	Таблице IJSf
____________Основные размеры и расчетные характеристики
Диаметр каната в мм •		1,1	1,2	1.3		1.4			1,55		1,7		1 1,85	2	2,5		|з j			1 3,25		3,5	4		4,5 |	5	5,5 1	6 1	6,5 '
Диаметр проволоки в мм	 Площадь сечения всех проволок в мм2 . .... . . Расчетный вес • 100 пог. м, смазанного каната в кг			0,22 0,72 0,61	0,24 0,86 0,73	0,26 1,01 0,86		0,28 1,17 1			0,31 1,43 1,22		0,34 1,72 1,47		0,37 2,05 1,75	0,4 2,39 2,04	0,5 3,72 3,17		0,6 5,37 4,57'			0,65 6,31 5,37		0,7 7,31 6,23	0,8 9,56 8,14		0,9 12,08 10,29 :	1 14,91 12,7	1,1 18,05 15,37	1,2 21,47 18,29	1,3 25,21 21,47
J	Разрывное усилие каната в кг, не менее																													
Расчетное вре- менное сопротив- ление проволоки при растяжении в кг/мм1'	120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230	103 109 116 122 129 135 142 148	123 137 138 146 154 168 165 177	135 144 153 162 171 181 190 199 208		157 168 178 188 200 210 220 231 242			192 206 218 231 244 257 270 282 295		217 232 247 263 278 293 309 324 340		258' 276 295 313 332 350 369	300 322 345 365 387 408 430	442 476 510 544 578 612 646		580 628 676 724 773 822 / 868 918			681 738 795 851 908 965 1010, 1070		789 855 921 986 1050 1110 1170 1240		1020 1110 1190 1280 1370 1450 1540 1620	1300 1410 1520 1620 1730 1840 1950’ 2060,	1600 1730 1870 2000 2140 2270 2410 2540	1940 2100 2260 2430 2590 2750 2910 3070	2310 2510 2700 2890 3080 3280 3470 3660	2710 2940 3160 3400 3620 3850
																													4070 1 4310
															680 714		966 1000			i					—	—		—	
													387 406	451 473															
	240 250 260	154 162 168	185 193 200	217		252			. 308																				
Диаметр каната в лии .		7	1 7.6		8			8,5			9		10	11		12			13			14		15	16	17,5	19	20	22,5
Диаметр	проволоки В мм Площадь сечения всех проволок в мл?	 Расчетный1 вес 100 пог. м смазанного каната в кг ..... 				1,4 29,26 24,92	1,5 33,44 28,48		1.6 38,19 32,53			1.7 43,13 36,74			1,8 48,26 41,11		2 59,61 50,8:	2,2 5 72,2 2 61,5		2.4 85,88 73,15			2,6 100,89 85,94			2,8 116,85 99,5		3 134,33 114,4	3,2 152,76 130,1	3,5 182,78 155,6	3,8 215,46 183,5	4 238,83 203,4	4,5 302,1 257,3
|	Разрывное усилие каната в кг, не менее																													
Расчетное вре- менное сопротив- ление проволоки при г растяжении в кг/мм* Примечание.	120 130 140 150 160 170	3150 3420 3680 3940 4210 4470	3600 3900 4210 4500 4810	4120 44б0 4800 5140 5490			4650 5040 5420 5810 '6210			5210 5640 6070 6500 6940		6430 6970 7510 8040 |		7790 8440 9090'	9270 10 000 10’800			10 850 П 750 12 650			12 600 13 600		|4 450 15 700		16 450 17 850	19 700 21 350 юй про	23 250 25 200 волоки.	25 750 27 900	32 600
																					14 700 15 750 16 750 17 850 18 ;900 19 950 изготов		16 900 18 050 19 300 20 500 21 750 22 950 ляются I		8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 § S 3	'	S 8				
														9720 10 350 U 000 11 650 12 300 [иже я	11 550 12 300 13 100 13 900 14 650 сирной			13 550 14 450 15 400 16 300 17 250 линии,											
												8580 : 9090 : 9630 : 10 200 1 указано н																	
			5110 5400 5710 зрывн	5840 6180 6530 ое усил			6590 6980 7370 ше koi			7380 7810 8250 ’Орых 1																			
	180 190 200 210 220 230 240 250 260 Кана	4730 5000 1ты, ра																											
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
47
Канат спиральный типа ТК, 1X37=37 проволок (прядь 1 + 6+12+18)» Канат должен отвечать техническим
требованиям по ГОСТ 3064—55.
Таблица L58
Основные размеры и расчетные характеристики
Диаметр каната в мм			1 1,54 |	1,68	1,82		1,96 |		2,17	1 2,38	2,6 |	2,8 |	3,5		4,2		4,55 |		4,9		5,6		6,3	7	7,7	8,4	1 9,1
Диаметр	проволоки в мм	 Площадь сечения всех проволок В Л£Л43	 Расчетный вес 100 "пог. м смазанного кана- |та в кг 	 « /			0,22 1,41 1,19	0,24 1,67 1,41	0,26 1,96 1,65		0,28 2,28 1,92		0,31 2,79 2,35	0,34 3,36 2,83	0,37 4 3,37	0,4 4,66 3,92 !	0,5 7,25 6,11 ।		0,6 10,42 8,78		0,65 12,28 10,34		0,7 14,24 11,99*.		0,8 18,61 15,67		0,9 23,5 19,8	1 3 29,21 2 24,6	1,1 ! 35,33 29,75	1,2 42 ‘ 35,3	1,3 49,31 7 41,53
			.	Разрывное усилие каната в кг, не менее																								
Расчетное вре- менное сопротивле- ние проволоки при растяжении в кг/мм3		120 130 140 У 150 160 170 180 190 200 210 220 230	191 204 216 228 240 252 264 275	227 241 255 269 284 297 312 326	250 265 283 300 316 333 350 366 382		291 309 329- 348 368 387 -407 426 \ 445		355 379 403 427 450 474 498 522 546	399 428 457 485 514 542 571 600 628	476 510 544 578 612 646 680 714 748	554 594 633 673 713 752 792 831 871	800 863 924 980 1045 1100 1160		1060 1150 1240 1330 1420 1510 1590 1680		1 1250 1350 1450 1560 1660 1716 1870 1980	1440 1570 1690 1810 1930 2050 2170 2290		1890 2040 2210 2370 2520 2680 2840 3000		2390 2590 2790 2990 3190 3400 3590 3800		2970 3220 3460 •3720 3970 4210 4460 4710	3600 3900 4190 4500 ’ 4800 5100 5390 5700	4280 4640 4990 5350 5710 6060 6420 6780	'5020 5440 5860 6280 6700 7120 7530 7950
													1230		1770							—					
		240 250 260	287 299 311	340 354 369	399		465		570																		
Дмамгтр каната в мм, J			1 9,8	10,5		11,5		12		13	и	15,5		17		18,3		20		21		22,5 1		24,5	27	28	31,5
Диаметр проволоки £в мм	 Площадь сечения всех проволок в мм3	 Расчетный вес 100 пог. м смазанного каната в кг"	4			1.4 ' 57,2 48,17	1,5 65,37 55,05		1,6 74,63 62,85		1.7 84,26 70,96		1,8 94,27 79,39	2 116,5 98,1	2,2 140,96 118,7		2,4 167,63 141,11		2.6 196,88 ! 165,8		2,8 228,01 ! 192	1		3 262,07 2 220,7 2		3,2 298,99 S 251,8 S		3,5 156,5 < 100,2 г	3,8 120,19 < 153,8 £	4 165,72 192,2	4,5 589,01 496 ,
			Р а з р ы в ное усилие каната в кг, не менее																								
Расчетное вре- менное сопротив- ление проволоки при растяжении В кг/мм* Примечание.	120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 Кана*		5830 6310 6800 7290 7770 8260 8710 9220 гы, раг	6660 7210 7770 8330 8880		7600 8240 8840' 9470 10 100		8580 9300 1 9980 1 1,0 700 1 И 400 I		9600 10 400 .1 150 1 950 2 750	11 850 12 800 13 850 14 800 115 800 16 800 17 800 18 750 зано hi	14 350 15 550 16 700		17 050 18 450 19 900		20 050 21 700 23 400		23 200 25 150		26 650 28 900		30 350 32 850					
																								36 3U0 39 350 1 провс	42 800 46 400 >локи.	47 450 51 400	60 050
																		27 100 29 050 30 950 32 §50 34 850 36 800 ЭТОВЛЯК		31 150 33 400 35 600 37 850 40 050 42 250 )ТСЯ из		35 4uU 37 950 светло;					
												17 900 19 150 20 300 21 500 22 700 1же жир		21 300 22 500 24 100 25 600 27 050 НОЙ ЛИИ		25 05^ 26 750 28 350 30 050 31 750 [ИИ, ИЗГ(											
				9430 9980 10 500 фывное		10 750 И 350 12 000 1 УСИЛИ!		12 150 1 12 ,850 1 13 600 1 г которь		13 600 14 400 15 200 IX ука£																	
48
Раздел I. Общая часть
Канат спиральный типа ТК, 1X61=61 проволока прядь 1'+6+12+18+24). Канат должен отвечать техническим
требованиям по ГОСТ 3065—55.
Основные размеры и расчетные характеристики
Таблица 1,59
Диаметр каната в лии . . .	1,98	2,16		2,34	2,52	2,79	3,06	3,33	3,6	4,5	5,4	6,3	7,2	8,1	9	9,9	11	12	13
Диаметр проволоки в мм .	0,22	0,24		0,26	0,28	0,31	0,34	0,37	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	Ы	1.2	1,3	1,4
Площадь сечения всех																			
проволок в лии3		2,32	2,76		3,24	3,76	4,6	5,54	6,59	7,69	11,96	17,26	23,48	30,68	38,8	48,05	58,13	69,12	81,16	94,16
Расчетный вес 100 пог. м																			
смазанного каната в кг	1,95	2,32		2,72	3,16	3,87	4,66	5,54	6,47	10,06	14,51	19,74	25,8	32,62	40,4	48,88	58,12	68,24	79,17
1				Разрывное			усилие		каната		в кг	, н е	мене	е					
120											1690	2310	3020	3810	4720	5710	6790	7970	9220
130						—				1270	1830	2500	32/0	4130	5110	6190	7360	8650	10 000
140	—			—	—	—	635	768	883	1370	1970	2690	3520	4450	5510	6С60	7920	9300	10 750
150'	—			390	462	565	681	823	946	1470	-2120	2880	3770	4770	5900	7150	8480	9960	11 550
160	304	362		424	494	603	726	877	1008	1570	2260	3070	4020	5080	6290	7620	9060	10 600	12 300
Расчетное вре- 170	323	384		451	524	641	772	932	1070	1670	2400	3270	4270	5400	6690	8100	9630	11 200	13 100
менное сопротив-																			
ление проволоки 180	342	407		478	554	679	817	987	ИЗО	1760	2550	3460	4530	5720	7080	8560	10 200	И 950	13 850
при растяжении в																			
кг} мм*	190	361	429		504	585	716	862	1040	1190	1860	2690	3650	4780	6040	7480	9020	10 700	12 600	14 600
200	380	452		531	617	754	908	1090	4260	1960	2820		—	—	—		—	—	—•
210	395	476		558	646	792	954	1150	1320						—				
220	418	498		584	678	830	990	1200	1380						___				
230	’ 438	521		610	708	867							—						
240	450	543		638	740	905														—
250	 476	566										—							
260	494	589										—							
Диаметр каната в мм . .	13,5		14,5		15,5	*'	16,5		18	20	1	22	|	23,5	25,5	27	28,5	31,5	34,5	36	40,5
Диаметр проволоки в мм	1,5			1,6	1,7		1,8	2	2,2		2,4	2,6,	2,8	3	3,2	3,5	3,8	4	4,5
Площадь сечения всех																			
проволок в л$л«а		107,61		122,87		138,75 155,23			191,86 232,16 276,11				324,32	375,61	431,75	490,95	i587,38	692,35	767,4	970,62
Расчетный вес 100 пог. м																			
смазанного каната в кг	90,48		103,3		116,6	130,5			161,3	195,2	232,1			272,6	315,8	363	412,7	493,8	582,1	645,2	816,1
				Разрывное усилие к						а н а т а в		кг, н	е менее						
120	10 550 -		12 050		13 650 15 250			18 800 22 800 2			>7 100	31 850	36 900	42 450	48 250	57 7о0	68 100	75 400	95 100
130	11 400		13 050		14 750 16 500			20 400 24 700 29 350				34 550	40 000	46 000	52 300	62 600	73 800	81 750	—•
140	12 300		14 100		15 900 17 750			22 000 26 650 <			И 600	37 200	43 050	49 500	56 300	—		—	
150	13 200		15 050		17 050 19 Q50			23 500 28 500 33 900				39 850	46 100	53 050	60 350	—	—	—	—
Расчетное вре- 160	14 100		16 100		18 200 20 300			25 100 30 450 36 200				42 500	49 200	56 600									
мениое сопротив- - .																			
ление проволоки j	14 950		17 050		19 300 21		600	26 700 32 300 38 450				45 150	52 350	60 100								
при растяжении в кг} мм*	180	15 850		18 100		20 450 22		! 800	28 200 34 200 40 750				47 800	55 400	63 700	—	— *	—	—	—
190	16 700		19 100		21 600 24		г 100	29 850 36 150 43 000				50 500	58 500'	67 200	—	—		—	—«
200				—	—		—	—			—	—	—	—	—		—	—	—
210				—	—		—	—			—	—		—		—	•—	—	—
220				—	—		—				—	—	—	—	—		—		—
230				—	—		—	—			—		—	—	—	—	—	—	—
240				—			—	—			—	—-	—	—		—	—	—	—
250				—	—		—	—			—	—	—	—	—•	•*—	—	—	—
260				—	—		—	—			—	—	—	—	—	—		—	
Примечание: Кан	аты, разрывное “усилие которых указано ниже жирной линии, изготовляются из светлой проволоки,																		
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
4&
г
Канат (трос) типа ТК, 7X19=133 проволоки с металлическим сердечником (прядь 1 + 6+12). Канат дол-
жен отвечать техническим требованиям по ГОСТ 3067—55,
Основные размеры и расчетные характеристики
Таблица 1,60
Диаметр каиата в мм . . «		3	3.3	3,6	3,9	4,2	4,65	5,1	5,55	6	7,5	8,25	9		9,75		10,5		12		13,5	15
Диаметр проволоки в мм . Площадь сечеиия всех проволок в лл3	 Расчетный вес 100 пог. м смазанного каната в кг .		0,2 4,18 3,7	0,22 5,05 4,47	0,24 6,01 5,32	0,26 7,06 6,26	0,28 8,19 7,26	0,31 10,04 8,9	0,34 12,08 10,7	0,37 14,86 12,72	0,4 16,76 14,85	0,5 26,07 23,1	0,55 31,97 28,33	0,6 37,64 33,35		0,65 44,53 39,45		0,7 51,2 45,36		‘0,8 66,9 59,27		0,9 84,59 74,95	1 104,4 92,5
|	Разрывное усилие каната в кг, не менее																						
Расчетное вре- менное сопротив- ление проволоки при растяжении в кг/мм*	120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230	568 604 639 675 710 745 781 817	-687' 729 772 816 858 901 943 986	818 868 919 970 1020 1070 1120 1170	, 900 ' 960 1020 1080 ИЗО 1190 1250 1310 1370	1030 1110 1180 1250 1310 1380 1460 1530 1590	1270 1360 1440 1530 1610 1700 1780 1870 1950	1430 1530 1640 1740 1840 1940 2040 2150	1700 1820 1940 2070 2190 2310 2430	-1980 2130 2270 2410 2550 2700 2840	2870 3100 3320 3540 3760 3980 4200	3530 3805 > 4075 4345 4620 4890 5160	3830 4150 4470 4790 5110 543б 5750 6070	4540 4920 5295 5675 6055 6435 6810 7190		5210 5650 6080 6520 6960 7390 7820 8260		6 810 7 380 7 950 8 500 9 090 9 640 10 200 10 750		8 620 9-360 10 000 10 750 11 450 12 150' 12 900 13 600		10 600 11 500 12 400 13 300 14 150 15 000 15 900 16 800
											4420	5435	6390			—						
									2550 2780	2990 3120												
								2250														
	240' 250 260	852 888 923	1020 1070 1100	1220 1270 1320	1430	1660	2040															
Диаметр каната в мм .......	16,5	18	19,5 21	22,5			24	25,5 27		, 30	33	36	39		42	45			48			52,5		57	60
Диаметр прово- локи В ММ . . • . . 1,1 Площадь сече- ния всех проволок в лл3	126,35 Расчетный вес 100 пог. м сма- занного каната в кг . 		111,9		1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	2	2.2	2,4	2,6 2,8	3 150,29 176,49 204,82 234,08 267,33 301,91 337,82 417,62 505,4 601,16 706,23 817,95 940,31 133,1 156,3 181,4	207,4	236,8	267,5	299,3 370	447,7	532,6 625,7 724,7 833,1														3,2 1069,32 j 947,4			3.5 1279,46 1133,6		3,8 1508,22 1336,3	4 1671,81 1481,2
'	|	Разрывное усилие каиата в кг, ие менее																						
120 12 850 15 300 17 950 20 850 23 800 27 200 30 750 34 400 42 550 51 500 61 250 71 950 83 400 130 13 900 16 550 19 450 22 600 25 800 29 500 33 300 37 300 46 100 55 800 66 400 78 000 90 100															95 600 103 500							
																	109 000 118 00(1		1.Hi 501 153 501 141 0UU 166 00С — волоки.			) 64 500 ) 178 000
. 140	15	000 17	850 20	950 24	350 27	800 31	750 35	900	40	150 49	650 60	100 71	500	84 000	- 97 300 11J 500 150	16	100 19	100 22	450 26	050 29	800 34	050 38	450	43	050 53	200 о4	400 76	иОО	89 650	104 000 119 500 160	17	150 20	400 23	950 27	800 31	800 36	300 41	050	45	900 56	750 68	700 81	700	95 600	110 500 127 500																	127 000 136 000 )й про					
временное 170 18 200 21 650 25 500 29 550 33 750 38 550 43 600 48 750 60 300 73 000 86 700 102 000 118 000 135 500 сопротивление	—-	‘ 1 проволоки 180 19 300 22 950 26 950 31 300 35 750 40 850 46 150 51 650 63 850 77 300 91 800 107 500 124 500 143 500 при растяже- нии в кл}мм* 490 20 400 24 250 28 450 33 050 37 /50 43 100 48 700 54 500 67 400 81 600 96 900 113 500 131 500 151 500																						
200	- 210	— 220	— 230	— 240	— 250	— 260	— Примечание. Каи		аты, разрывное усилие которых указано ниже жирной линии, изготовляются из светл<																				
50
раздел I. Общая часть
Канат (трос) типа ТК, 7X37=259 проволок с металлическим сердечником (прядь 1+6+12+18). К>нат
должен отвечать техническим требованиям по ГОСТ 3068—55.
Основные размеры и расчетные характеристики
Таблица
	Диаметр каната в мм			4,62	5,04	5,46		5,88		6,51			7,14		7,77			8,4		10,5		13		15		17		19		21		23,5		25,5	27,5
	Диаметр прово- ( ЛОКИ В мм < Л • . Площадь сечения всех проволок в мм2 » Расчетный вес 100 пог. м смазан- ного каната в кг .		0,22 9,84 8,63	0,24 11,71 10,27	0,26 13,75 12,06		0,28 15,95 13,99		0,31 19,55 17,14			0,34 23,52 20,63		0,37 27,97 24,53			0,4 32,63 28,61		0,5 50,76 44,51		0,6 73,3 64,28		0,7 99,78 87,5		0,8 130,2Е 114,2		0,9 1 164,72 144,4		1 204,46 179,3		1.1 247,31 216,8		1.2 294,0 257,8	1.3 4 345,17 302,7
			|	Разрывное усилие каната в кг, не менее																															
	Расчетное временное сопротивление проволоки при растяже- нии Bjce/MM*	120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230	1280 1360 1450 1520 1600 1680 1770 1850	1530 1630 1720 1820 1910 2000 2100 2200	1680 1800 191Q 2020 2140 2250 2360 2470 .2590	1960 2090 2220 2350 2480 2610 2740 2870 3000		2400 2550 2720 2870 3040 3200 3360 3520 3680			2690 2880 3080 3260 3460 3650 3850 4040		3200 3430 3660 3890 4120 4350 4580		3730 4010 4280 4540 4810 5080 5340			5400 5820 6240 6650 7060 7480 7900		7 200 7 800 8 400 8 970 9 590 10 200 10 750 11 350		9 790 10 600 11 400 12 250 13 050 13 850 14 700 15 450		12 750 13 850 14 900 15 950 17 050 18 100 19 200 20 250		16 150 17 500 18 900 20 250 21 600 22 950 24 300 25 600		20 050 21 750 23 450 25 100 26 800 28 450 30 150 31 800		24 300 26 350 28 350 30 350 32 400 34 400 36 450 38 450			28 900 31 300 33 700 36 150 38 500 40 950 43 350 45 750	1 33 900 1 36 750 1, 39 600 42 400 45 250 48 050
																																		50 У00 53 750
																		8320		12 000		III 1 1 1 I		II II III		III II 1 1		1 1 1 1 111		III 1'1 1 1			111 1 1 1 1	
													4810 5040		561° 5870																			
											4230																							
		240 250 260	1930 2010 2080	2300 2390 2490	2700	3130		3840																										
	Диаметр каната в мм			29,5	31,5		34			36			38			42			46,5			50,5		55			59		63			67,5		73,5
	Диаметр проволоки в мм Площадь сечения всех проволок в млР 	 Расчетный вес 100 пог. м смазанного каната в кг. .			М 400,4 351,1	1.5 457,69 401,3		1,6 522,41 458,1			1.7 539,82 517,2			1.8 659,81 578,6			2 815,61 715,2			2,2 990,65 868,7			2,4 1173,34 1028,9		2,6 1 1378,16 1208,5			2,8 1596 1399,6		3 1834,49 1608,7			3,2 1 2085,86 1829,1		3,5 2491,87 2185,2
	Разрывное усилие каната в кг, не менее																																	
	Расчетное вре- менное сопротив- ление проволоки при растяжении в кг/мм* Примечание. 1		120 130 140 150 160 170	39 350 42 650 45 950 49 200 52 500 55 800	45 000 48 700 52 500 56 250 60 000		51 350 55 650 59 900 64 200 68 500			58 000 62 850 67 650 72 500 77 350			64 900 70 300 75 700 81 100 86 500			80 200 86 900 93 450 100 000			97 150 105 000 113 500			115 000 125 000 134 000		135 000 146 500 157 500			157 000 169 500		180 000 195000			205 000 2 222 000 2		
																																		О QO СЭ HIIIIIII I 1 О « О С 8 g g g
																											182 500 195 000 209 000 222 000 235 000 248 000 светлой		210 000 225 500 240 500 255 500 270 500 285 500 проволок			,239 000 2 256 500 3 273 500 290 500 307 500 325 000 :и.		
																			121 500 129 500 137 500 145 500 154 000 )й линии,			144 000 153 500 163 000 173 000 182 000 изготов;		169 000 180 500 191 500 203 000 214 000 1ЯЮТСЯ из										
																106 500 113 500 120 000 126 500 же жирнс																		
					63 750 67 500 71 250 лвиое ус		72 800 77 050 81 350 илие кот			82 000			91 800 97 150 102 500 азано ни:																					
			180 190 200 210 220 230 240 250 260 Канат]	59 050 62 350 а, разрь						86 900 91,800 орых ук{																								
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Сортаменты, проволока, канаты
51
Канат спиральный закрытый с одним слоем зетообразной проволоки., Канат должен отвечать техническим
требованиям по ГОСТ 3090—55.
Таблица 1.62
Основные размеры н расчетные характеристики
Диаметр каната	Размер и количество проволок				Всего штук	Площадь сечения всех	Вес 100 пог. м каната	Расчетное временное сопротивление при растяжении в кг]см2		
	круглых		фасонных					100	|	ПО	|	120
в мм	диаметр в мм	количест- во штук	высота в мм	количест- во штук		проволок каната В	в кг	Суммарное разрывное усилие'всех проволок каната в кг, не менее		
30.5	4.1	19	5	19	38	596	500	59 600	65 500	71 500
32	4.4	19	5	20	39	660	560	66 000	72 500	79 000
34	3,4	37	5	21	58	730	630	73 000	80 000	87 500
35.5	3,6	37	5	22	59	796	700	79 600	87 600	95 500
Канат спиральный закрытый с одним слоем клиновидной и одним слоем зетообразной проволоки. Ка-
«ат должен отвечать техническим требованиям по ГОСТ 7675—55.
Таблица 1><63
Основные размеры н расчетные характеристики
Диа- метр каната в мм	Размер и количество проволок							Площадь сечения всех проволок в канате в мма	Вес 1Q0 пог. м каната в кг	Расчетное временное сопротивление проволоки при растяжении в кг/мм?			
	круглых		1 клиновидных		зетообразных		всего штук			ПО	120	1зо	140
	диаметр в мм	коли- чество штук	высота в, мм	коли- чество штук	высота в мм	коли- чество штук				Сум пр(	марное разр: эволок канат	ывное усили а в кг, не м	е всех енее
38.5	3,3	19	5	17	6	18	54	1000	855	ПО 000	120 000	130 000	140 000
40,5	3,7	19	5	18	6	19	56	Ш8	950	122 900	134 100	145 300	156 500
42,5	4,1	19	5	19	6	20	58	1210	1030	133 000	145 000	157 300	169 400
45	4,6	19	5	20	6	21	60	1356	1150	150 000	162 000	176 200	189 800
47	3,55	37	5	22	6	22	81	1460	1250	161 000	175 000	189 800	204 400
51	4,1	37	5	24	6	24	85	1725	1450	190 000	207 000	224 200	241 500
Канат спиральный закрытый с двумя слоями клиновидной н одним слоем зетообразной проволоки. Ка-
-ват должен отвечать техническим требованиям по ГОСТ 7676—-55.
Таблица 1.64
Основные размеры н расчетные характеристики	__ _______________’
Диа- метр	Размер и количество проволок									Площадь сечения всех	Вес 100 пог. м	Расчетное временное сопротивление прово- локи при растяжении в кг/мм?	
	круглых		клиновидных				зетообразных						
каната в мм			1-го слоя		2-го	слоя			всего	проволок в канате	каната в кг	ПО	|	120
	диаметр в мм	коли- чество штук	высота в мм	коли- чество штук	высота в мм	коли- чество штук	высота в мм	количество штук '	штук	в мм2		суммарное разрывное усилие всех проволок в кг, не менее	
50	3,6	19	5	18	5	24	6	24	85	1790	1495	196 900	214 800
52	4	19	5	19	5	26	6	25	89	1960	1635	215 600	235 200
54	4,4	19	5	20	5	27	6	26	92	2064	1730	228 000	248 000
55	3,4	37	4,5	21	5	27	6	26	111	2075	1770	228 250	249 000
60	4,1	37	4,5	24	5^	30	6	28	119	2390,	1980	263 000	287 000
65	3,7	61	4,5	26	5	33	6	30	150	2850	2370	313 000	342 000
70	4,3	61	4,5	30	5	33	6	37	161	3292	2720	362 000	395 000
52
Раздел I. Общая часть
Канаты (тросы) типа ТК, 7X61=427 проволок с металлическим сердечником (прядь 1 + 6+12+18+24).
Канат должен отвечать техническим требованиям по ГОСТ 7680—55.
Таблица 1.65
Основные размеры и расчетные характеристики
Диаметр ка- ната в мм .		11	13,5	/16,5	19	22	24,5	27	30	32,5	35,5	38	40,5	43,5	46	49	54	[ 60	65
Диаметр про-											1,3								
волоки в мм		,0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,1	1,2		1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	2	2,2	М
Площадь	се-																		
чения всех																			
в мм* . . .		53,6	83,7	120,84	164,39	214,78	271,57	336,34	406,91	483,88	568,11	659,12	753,27	860,09	971,18	1086,61	1343,02	1625,05	1932,7
Расчетный вес																			
100 пог	. м																		
смазанного																			
каната в	i кг	47,2	73,43	106	144,2	188,4	238,3	295,1	357	424,6	498,5	578,3	660,9	754,6	852,1	953,3	1178,3	1425,8	1695,7
							Разрывное			усилие		каната в		кг, н е	менее				
	120			11 450	15 550	20 300	25 700	31 850	38 550	45 85i	53 800	62 400	71 350	81 ,350	92 000	102 500	127 000	154 000	182 500
	130		8 570	12 400	16 850	22 000	27 850	34 500	41 750	49 650	58 300	67 650	77 300	87 650	99 500	111 0U0	137 500	166 500	193 000
	140	5920	9 240	13 350	18 150	23 700	30 000	37 150	44 950	53 45v	>2 800	72 850	82 950	94 800	107 000	120 000	148 500	179 500	213 500
	150	6350	9 910	14 250	19 450	25 400	32 150	39 850	48 150	57 300	67 300	78 050	88 850	101 500	114 500	128 000	158 501	192 000	228 500
Расчетное времен-	160	6770	10 500	15 200	20 750	27 100	34 300	42 500	51 400	61 100	71 750	82 950	95 150	108 500	122 000	137 000	169 000	205 000	244 000
											76 250	88 450							
ное соп- ротивле-	170	7190	11 200	16 150	22 000	28 800	36 450	45 ЮО	54 600	64 950			101 000	115 000	130 000	145 500	180 000	218 000	259 500
	180	7610	11 850	17 150	23 300	30 500	38 550	47 750	57 800	68 750	80 550	93 600	107 000	122 000	137 500	154 000	190 500	231 000	274 500
ние про-																			
волоки			А																
при рас- тяжении в кг/мм*	190	8040	12 550	18 100	24 600	32 200	40 700	50 450	61 050	72(600	84 950	98 750	112 500	128 500	145 500	162 500	201 000	243 500	289 500
	200	8460	13 150	19 050									—						
	21Д	8880																	
	220	9310																	
	230																		
	240																		
	250																		
	260																		
Примечание. Канаты, разрывное усилие которых указано ниже жирной линии, изготовляются из светлой проволоки.																			
1.3.	СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
СОСТАВНЫХ СЕЧЕНИЙ
Указания по определению статических характери-
стик составных сечений. Момент инерции вертикаль-
ного листа относительно оси, проходящей через его
центр тяжести, определяется по табл. 1.66, в которой
даны значения момента инерции J хх в для листов
толщиной 1 см и высотой от 60 до 599 см. Для верти-
кальных листов иной толщины необходимо умножить
табличное значение момента инерции Jxx на толщину
листа, выраженную в см.
Для определения моментов инерции вертикальных
листов, высота которых превышает 599 см, необходимо
найти по табл. 1'.66 значение момента инерции для вер-
тикального листа высотой в десять раз менее заданной
и увеличить его в тысячу раз.
Момент инерции двух симметричных поясов (из
листа) относительно оси, проходящей через их общий
центр тяжести, определяется по табл. 1.67, в которой
даны значения момента инерции Jxx в см* для двух
поясов площадью 1 см2 каждый при расстоянии между
центрами тяжести от 60 дю 599 см. Для поясов иной
площади необходимо умножить табличное значение мо-
мента инерции Jxx на площадь сечения одного пояса,
выраженную в см2.
При расстоянии между центрами тяжести поясов,
превышающем 599 см, необходимо найти по табл. 1.67
значение момента инерции при расстоянии между цент-
рами тяжести в десять раз меньше заданного и, увели-,
чить его в сто раз*.
Момент инерции симметричных поясов из двуъ
уголков каждый определяется по формуле
Jхх = х + 2Z7 k\,
Где 4 / х — момент инерции четырех уголков относи-
тельно собственной оси, принимаемый по
табл. 1.68 и 1.69;
2F— площадь сечения двух уголков, принимае-
мая по табл. 1.68 и 1.69;
k\ — коэффициент, численно равный моменту
инерции двух единичных площадей 1ХХ и
- определяемый по табл., 1.67 для высоты
hy=(h—2z0).
Здесь h — расстояние между наружными полками
поясных' уголков;
2 z0 — удвоенное расстояние от наружной гра-
ни полки поясного уголка до его центра
тяжести, принимаемое по табл. 1.68 и 1.69.
Для неравнобоких уголкрв это расстояние
обозначается в зависимости от полки через
*0 И Уъ.
* Момент инерции пояса относительно его собственной оси в
табл. 1.67 не учтен.
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Статические характеристики сечений
53
Таблица L66
Моменты инерции Jxx (в см4) вертикальных листов толщиной 1 см
Высота в мм	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
60	18	18,915	19,86	20,837	21,845	22,885	23,958	25,064	26,203	27,376
70 80 90	28*583 42,667 60 75	29,826 44,287 62,798	31;104 45,947 64,89	32,418 47,649 67,03	33,769 49,392 69,215	35,156 51,177 71,448	36,581 53,005 73,728	38.044 54,875 76,056	39,546 56,789 78,433	41,087 58,747 80,858
100	83,333	85^858	88.434	91,061	93,739*	9(5,469	99,251	102,09	104,98	107,92
ПО 120 130	110,92 144 183,08	113,97 147,63 187,34	117,08 151,32 191,66	120,24 155,07 196,05	123,46 158,88 200,51	126,74 162,76 205,03	130,07 ,166,7 209,61	133,47 170,7 214,28	136,92 174,76 219,01	140,43 178,89 223,8
140	228,66	233,6	238,61	243,'68	248,83	254,05	259,34	264,71	270,15	275,66
150	281;25	286,91	292,65	298;46	304,35	310,32	316,37	322,49	328,69	334,97
160	341,33	347,77	354,29	360,9	367,58	374,34	381,19	388,12	395,14	402,23
170 180	409,42 486	416^68 494,14	424,04 502,38	431,48 51'0,71	439 519,12	446,62 527,63	454,32 536,24	462,1 544,93	469,98 553,72	477,94 562,61
190	571,58	580,66	589,82	599,09	608,45	617,91	627,46	637,11	646,87	656,72
200	666,66	676,72	686,87	697,12	707,47	717,93	728,48	739,15	749,91	760,77
210	771,75	782,83	794,01	805,3	816,69	828,2	839,81	851,53	863,35	875,29 1
220	887',33	899,49	91П75	92413	936,62	949,22	961,93	974,76	987,7	1000,75
230 240	1013;92 1152	1027,2 1166,5	1040,6 1181	1054,1 1195,7	1067,7 1210,6 "	1081,5 1225,5	1095,3 1240,6	1109,3 1255,8	1123,4 1271	1137,7 1286,5
250	1302,1	1317,8	1333,6	1349', 5	1365,6	1381,8	1398,1	1414,5	1431,1	1447,8
260	1464,7	1481,6	1498,7	1515,9	1533,3	1550,8	1568,4	1586,2	1604,1	1622,1
270	1640,2	1658,5	1676,9	1695,5	1714,2	1733,1	1752	1771,2	1790,4	1809,8
' •	280	1829,3	1849	1868,8	1888,8	1908,9	1929,1 '	1949,5	1969,9	1990,7	2011,5
290	2032,4	2053^5	2074,8	2096,1	2117,7	2139,4	2161,2	2183,2	2205,3	2227,6
300	2250	2272,6	2295,3	2318,2	2341,2	2364,4	2387,7	2411,2	2434,8	2458,6
310	2482,6	2506,7	2530,9	2555,4	2579,9	2604,7	2629,5	2654,6	2679.8	2705,1
320	2730,7^	2756,3	2782,2	2808,2	2834,4	2860,7	2887,2	2913,8	2940,6	2967,6
330	2994,8	3022,1	3049,5	3077,2	3104,9	3132,9	3161.1	3189,4	3217,9 -	3246,5
‘	340	3275,3	3304,3	3333,5	3362,8	3392,3	342Г.9	3451,8	3481,8	3512	3542,4
2 й5°	3572,9	3603,6	3634,5	3665,6	3696,8	3728,2	3759,8	3791,6	3823,6	3855,7
1	360	3888	3920,5	3953,2	3986	4019	4052,3	4085,7	4119,2	4153	4186,9
‘	370	4221,1	4255,4	4289,9	’	4324,6	4359,5	4394,5	4429,8	4465,2	4500,8	4536,7
;	380	4572,7 1	4608,9	4645,2	4681,8	4718,6	4755,6	4792,7	4830,1	4867,6	4905,3
390	4943,3	4981,4	5019,7	5058,2	5096,9	5135,8	5174,9	5214,2	, 5253,7	5293,4
400	5333,3	5373,4	5413,7	5454,2	5494,9	5535,8	5576,9	5618,2	5659,8	5701,5
*	410	5743,4	5785,5	5827,9	5870,4	5913,1	5956П	5999,2	6042,6	6086,2	6130
420	6174	6218,2	6262,6	6307,2	6352,1	6397,1	6442,4	6487,9	6533,6	6579,4
430	6625,6	6671,9	6718,5	6765,2	6812,2	6859,4	6906,8 ,	6954,4	7002,3	7050,3
440	7098,7	7147,1 ,	7195,9	7244,9	7294	7343,4 ’	7393	7442,9	7492,9	7543,2
s ж 450	7593,8	7644,5	7695,4	7746,6	7798	7849,7	’ 7901,5	7953,7	8005,9	8058,5
460	8111,3	8164,3	8217,6	8271	8324,8	8378,7	8432,9	8487,3	8541,9	8596,8
470	8651,9	8707,2	8762,8	8818,6	8874,7	8930,9	8987,5	' 9044,2	9101,2	9158,5
'.	480	9216	9273,7	9331,7	9389,9	9448,3	9507	9565,9	9625,1	9684,5	9744,2
490	9804,1	9864,2	9924,6	' 9985,3	10046,1	10107,3	10168,7	10230,3	10292,2	10354,3
’	500	10416,7	10479,3	10542,2 .	10605,3	10668,7	10732,3	10796,2	10860.3	10924,7	10989,3
510	11054,2	11119,4	11184,8	11250,4	11316,4	11382,6	114^9	11515,7	11582,6	11649,9
520	11717,3	11785	11853	11921,3	11989,8	12058,6	12127,6	12196,9	12266,4	12336,3
1	530	12406,4	12476,8	12547,4	12618,2	12689.4	12760,9	12832,6	12904,5	12976,7	13049,2
540	13122	13195	13268,3	13341,9	13415,8	13489,9	13564,3	13638,9	13713,9	13789,1
550	13864,6	13940,3	14016,4	14092,7	14169,3	14246,1	14323,3	14400,7	14478,4	14556,4
560	14634,7	14713,2	14792	14871,1	14950,5	15030,2	15110,1	15190,4	15270,9	15351,7
570	15432,8	15514,1	15595,8	15677,7	15759,9	15842,4	15925,2	16008,3	16091,7	16175,4
'	580	16259,3	16343,6	16428,1	16512,9	16598	16683.4	16769,2	16855,2	16941,4	17028
,	590	17114,9	17202,1	17289,6	17377,3	17465,4	17553,7	17642,4	17731,3	17820,6	17910,1
Таблица к67
Моменты инерции J хх (в см*) симметричных поясов, каждый площадью А=1 см2, расположенных
на расстоянии йп в мм между их центрами тяжести
hn в мм	0	1	2	3	4	5	6	7	. 8	9
60	18	18,605	19,22	19,845 '	20,48	21,125	21,78	22,445	23,12	23,805
70	24,5	25,205	25,92	26,645	27,38	28,125	28,88	29,645	30.42	31,205
80	32	32,805	33,62	34.445	35,28	36,125	36,98	37,845	38,72	39,605
90	40,5	41,405	42,32	43.245	‘ 44,18	45.125	46,08	47,045	48,02	49,005
100	50	51,005	52,02	53,045	54,08	55,125	56,18	57,245	58,32	59,405
54
Раздел L Общая часть
Продолжение табл, 1.67
ап в мм	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
по	60,5 ‘	61,605	62,72	63,845	64,98	66,125	67,28	68,445	69,62	70,805
120	72	73,205	74,42	75,645	76,88	78,125	79,38	80,645	81,92	83,205
130	84,5	85,805	87,12	f 88,445	89,78	91,125	92,48	93,845	95,22	96,605
140	98	99,405	100,82	102,25	103,68	105,13	106,58	108,05	109,52	’ 111,01
150	112,5	114,01	115,52	117,05	118,58	120,13	121,68	123,25	124,82	126,41
160	128	129,61	131,22	132,85	134,48	136,13	137,78	f139,45	141,12	142,81
Л 70	1*4,5	146,21	147,92	149,65	151;38	153,13	154,88	156.65	158,42	160,21
180	162	163,81	165,62	167,45	169,28	171,13	172,98	174,$5	176,72	178,61
190	180,5	182,41	184,32	186,24	188,18	190,13	192,08	194,04	196,02	198,01
200	[200 220,5И 242 ;	,202,01	204,02	’206,05	208,08	210,13	212,18	214,25	216,32 ,	218,41
' 210		222,61	224,72	226,85	228,98	231,13	233,28	235,45	237,62	239,81
220		244,21	246,42	248,65	250,88	- 253,13	255,38	257,65	259,92	262,21
230	264,5	266,81	269,12	271,45 1	273,78	276,13	278,48	280,85	283,22	285,61
240	к 288	290,41	292.82	295,25	297,68	300,13	302,58	305,05	307,52	’ 310
250	,312,5^.	315,01	317.52	320,05	322,58	' 325,13	327,68	330,25	332,82	335,41
260	338	340,61	343,22	' 345,85 .	348,48	351,13	353,78	356,45	359,12	361,81
270	364,5	367,21	369,92	372,65	375,28	378,13	380,88	383,65	386,42	389,21
280	392	394,81	397,62	400,45	403,28	406,13	408,98	411,85	414,72	417,61
290	420,5	428,41	426,32	429,25	432,18	435,13	438,08	441,05	444,02	447,01
300	450	453,01	456,02	459,05	. 462,08	465,13	468,18	471,25	474,32	477,41
310	480,5	483,61	486,72	489,85	492,98	496,13 '	499,28	502,45	505,62	508,81
320	512	515,21	518,42	521,65	524,88	528,13	531.38	534,65	537,92	541,21
330	544,5	547,81	1 551,12	554,45	557,78	< 561,13	564,48	567.85	571,22	574,61
340	578	581,41	584,82	588,25	591,68	595,13	598,58	602,05	605,52 <	609,01
350	612,5	616,01	619,52	623,05	626,58	630,13	633,68 .	637,25	640,82	644,41
360	648	651,61	655,22	658,85	662,48	666,13	669.78	673,45	677,12	680,81
370	684,5	688.21	691,92	695,65	099,38	703,13	706,88	710,65	714,42	718,21
380	722	, 725,81	729,62	733,45	737,28	741,13	744,98	748,85	752,72	756,61
390	760,5	764,41	768,32	772,25	776,18^	780,13	784,08	788,05	792,02	796,01
400	800	>804,01(	808,02	812,05	816,08	820,13	824,18	828,25	832,32	836,41
410	840,5	'844,61	848,72	.852.85	856,98	861,13	865,28	869,45	873,62	1877,81
420	882	886,21	890,42	894.65	898,88	903,13	907,38	911,65	915,92 ,	920,21
430	924,5	928,81	933,12	937,45	941,78	946,13	950,48	954,85	959,22	963,61
440	, 968	972,41	976,82	981,25	985,68	990,13	994,58	999,05	1003,52	1008,01
450	1012,5	1017,01	1021,52	1026,05	1030,58	1035,13 :	1039,68	1044,25	1048,82	1053,41
460	1058	1062,61	1067,22	10^1,85	1076.48	1081,13	1085,78	1090,45	1095,12	1099.81
470,	1104,5	1109,21	1113,92	1118,65	1123.38	1128,13	1132,88	1137,65	1142,42	1147,21
480	1152	1156,81	1161,62	1166,45 ,	1171,28	1176,13	1180,98	1185,85	1190,72	1195,61
490	1200,5	1205,41	1210,32	1215,25	1220,18	1225,13	1230,08	1235,05	1240,02	1245,01
500	1250	,1255,01	1260,02	1265,05	1270,08	1275,13	1280,18	1285,25	1290,32	1295,41
510	1300,5	1305,61	1310,72	1315,85	1320,98	1326.13	1331,28	1336,45	1341,62	1346,81
520	1352	1357,21	1362.42	1367,65	1372,88	1378,13	1383,38	1388,65	1393,92	1399,21
530	1404,5	1409,81	1415,12	1420,45	1425,78	1431,13	1436,48	1441,85	1447,22	1452,61
540	,1458	1463,41	1468,82	1474,25	1479,68	1485,13	1490,58	1496,05	1501,54	1507,01
650,	1512,5	1518,01,	1523,52	1529,05 '	1534,58	1540,13	'1545,68	1551,24	1556,82	1562,41
560	1568	1573,61	1579,22	1584,84	1590,48	1596,13 \	1601,78	1607,44	1613,12	1618,81
570	1624,5	163С.21	1635,92	1641,64	1647,38	1653,13	1658.88	1664,64	1670,42	1676,21
580	1682	1687,81	1693,62	1699,44	1705,28	1711,13	1716,98	1722,84	1728,72	1734,61
590	1740,5	1746,41	1752,32	1758,24	1764,18	1770,13	1776,08	1782,04	1788.02	1794,01
Таблица 1Л*
Статические характеристики сечений из парных
равнобоких уголков (по ГОСТ 8509-57)
, Размеры профиля в мм		2F	Справочные величины для осей									1 (а=10лм)
			X — X					У—У				
			4JX	2z0	гх	^макс		гу при а			W (а=10 Умм}	
								8 мм | 10 мм |		12 мм		
ширина	толщина	, в см?	в см*	в см		s в см3		в см			в см3	В см
20 25	3 . 4 3 4	2,26 2,92 2.86 3.72	1.6 2 3,24 4,12	1,2 1,28 1,46 1,52	0,59 0,58 0.75 0,74	1,3 1,6 2.2 2.7	0,57 0,74 0.92 1,18	1,16 1.19 1.36 1,38	1,25 1,28 ‘ 1,44 1,46	1,34 1,37 1,53 1,55	1.41 1,92 1,98 2,66	0,75 0,73 0.95 0,93 	
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Статические характеристики сечений
5S
Продолжение Т/а б л. 1.68
Размеры профиля в мм		2F	Справочные величины для осей									% (а=10мм)
			х — х					У—У				
			iJx	,2zq	гх	^макс	^мин	Гу при а			W	
								8 мм j	10 мм |	1 12 мм		
' ширина	толщина	в см2	в см*	в см		в см3		в см			в см*	в СМ
28 32 36 4® 45 60 66 63 70 76 80 00 100 по 126 149 1 160 180	з ! 3 4 3 4 3 4 3 4 5 3 4 5 3,5 4 5 Г 4 5 6' 4,5 5 6 7 8 5 6 7 8 9 5,5 6 7 8 6 7 8 9 6,5 7 8 * 10 12 14 16 7 8 8 9 10 12 14 16 9 10 12 10 11 12 14 16 18 20 11 12	3,24 3,72 4,86 4,2 5,5 4,7 • 6,16 5,3 6,96 8,58 5,92 7,78 9,6 7,72 8,76 10,82 9,92 12,26 14,56 12,4 13,72 16,3 18,84 21,4 14,78 17,56 ’ 20,2 23 25,6 17,26 18,76 21,6 24,6 21,2 24,6 27,8 31,2 25,6 27,6 31,2 38,4 45,6 52,6 59,4 30,4 34,4 39,4 44 48.6 57i8 66,8 75,6 49,4 54,6 65 62,8 68,8 74,8 86,6 98,2 109,6 120.8 77,6 84,4	4,64 7,08 9,04 10,24 13,16 , 14,2 18,32 20,52 26,52 32,12 28,44 36,84 44,8 46,4 52,4 64 75,6 92,4 108,4 116 127,6 150,4 172 192,8 158 186,4 213,2 239,2 264,4 210,8 228 261,2 293,6 328,4 377,2 424 472 488 524 588 716 836 948 1 056 704 792 1 176 1 308 1 440 1 688 1 928 2 156 1 864 2 048 2 408 3 096 3 376 3 652 4 184 4 700 5 196 5 676 4 864 5 268	1.6, 1,78 1,88 1,98 2,08 2,18 2,26 2,42 2,52 2,6 2,66 2,76 2,84 3 3,04 3,14 3,38 3,48 3,56 3,76 3,8 3,88 3,98 4,04 4,04 . 4,12 * 4,2 ' 4,3 4,36 4,34 4,38 4,46 4,54 4,86 4.94 5,02 5,1 5,36 5,42 5,5 5,66 5,82 5,98 6,12 5,92 6 6,72 6,8 6,9 7,06 7,22 7,36 7,56 7,64 7,8 8,6 8,7 8,78 ’ 8,94 9,1 9,26 9,4; 9.7 9,78	0,85 0,97 0,96 М 1,09 1,23 1.22 1,39 1,38 1,37 , 1,55 1,54 1,53 1,73 1,73 1,72 Г,95 1,94 1,93 2,16 2,16 2.15 2,14 2,13 2,31 2,3 2,29 2,28 2,27 2,47 2,47 2, -45 2.44 2,78 2,77 2,76 2,75 > 3,09 3,08 3,07 3,05 3,03 3 2,98 3.4 3,39 3,87 1 3,86 3,85 3,82 3,8 3,78 4,34 4.33 , 4,31 4,96 4,95 ,4,94 4,92 4,89 4,87 4,85 5,6 5,59	2,9 4 4,8 5,2 6,3 6,5 8,1 ' 8,5 10,5 ' 12,4 10.7 13,3 , 15,8 15,5 17,2 20,4 22,4 26,6 30,4 30,9 33,6 38,8 ' 43,2 47,7 39,1 45,2 50,8 55,6 60,6 48,6 ' 52,1 58,6 64,7 67,6 76,4 84,5 92,5 91 96,7 107 127 144 159 173 119 132 175 192 209 239 267 293 247 268 309 360 388 416 468 516 561 604 501 539	1,16 1,53 2 1,96 2,57 2,44 3,19 3,12 4,09 5,02 3,87 5.09 6,26 5,66 6,42 7,94 ' 8,2 10,13 11,99 11,33 12,51 14,86 17,17 19,36 14,42 17,13 19,74 22,36 24,85 18,1 19,6 22,6 25,6 25 28,9 32,7 36,6 33,3 35,9 40,6 '49,9 59 67,6 76,1 43,8 49,5 64,3 71,9 79,6 , 94,1 108 122 91,2 101 119 132 145 1 157 181 205 228 251 185 201	,1.47 ' 1,62 1,65 1,75 1,81 1,93 1,98 2,13 2,16 2,18 2,32 2,35 2,36 ' 2,57 2,58 2,62 2,86 2,89 2,91 3,14 3,15 3,18 3,21 3,22 3,35 3,37 3,4 3,42 3,44 3,57 3,58 3,6 3,62 3,97 3,99 4,01 4;03 4,36 4,38 , 4,4 4,44 4,49 4,53 4,57 4,78 4,8 5,39 5,41 5,44 5,48 5,52 5,56 6,03 6,05 6,08 6,84 6,86 6,88 6,92 6,96 7 7,04 7,67 ’ 7,69	1,55 1,7 1,73 1,85 1,89 2,01 2,04 2,25 2,24, 2,26 2,4 2,43 2,45 2,65 2,66 2,69 2,93 2,96 2,99 3,22 3,23 3,25 , 3,28^ 3,29 3,42 3,44 3,47 3,5 3,51 3,64 3,65 3,67 3,69 4,04 4,06 4,08 4,11 4,43 4,45 4,47 4,52 4,56 4,6 4,64 4,85 4,87 5,46 5,48 5,52 5,55 5,6 , 5,63 6,1 6,12 6,15 6,91 6,93 6,95 6,99 7,03 7,07 7,11 7,74 7,76	1,64 1.78 1,82 1,94 1,97 2,09 2,12 2,28 2,32 2,34 2,48 2,51 2,53 2,72 2,74 2,77 3,01 3,04 3,06 3,29 3,3 3,33 3,36 3,37 3,49 3,52 3,55 3,57 3,59 • 3,71 3,72 3,75 3,77 4,11 4,13 4,16 . 4,18 4,5 - 4,52 4,54 ,4,59 4,64 4,68 4,72 4,92 4,95 5,53 5,56 5,59 5,63 5,67 5,71 6,17 6,19 - 6,23 6,98 7 7,02 7,06 7,1 7,15 7,18 7,81 7,83	2,36 - 2,9 3.94 3,28 4,79 4,22 >5,67 5,15 6,96 8,77 6,19 8,35 10,51 8,87 10,11 12,85 12,56 15,84 £19,1 17,1 19,04 22,97 27,04 30,97 21,61	. 26,03 30,39 35,14 39.51 26,88 29,38 34,3 39,47 36,44 42,69 48,83 55,39 47,89 52,03, 59,39 74,65 90,31 106,16 121,99 62,26 , 71,08 90,39 101,79 113,71 137,13 160,95 184,53 126,68 140,89 169,82 181,51 200,38 219,07 256,43 294,2 332,26 369,97 251,52 274,92	1,07 1,23 1,21 1,39 1,38 1,55 1,53 1,75 1,74 1,72 1,95 1,94 1,92 2,18 2,18 2,16 2,45 2,44 2,43 2,72 2,72 2,71 2,69 2,68 2,91 2.9 2,89 2,87 2,86 3,11 3,11 3,09 3,08 3,5 3,49 3,48 3,46 3,88 3,88 3,87 3,84 3,81 3,78 3,74 4,29 4,28 4,87 4,86 4,84 4,82 4,78 4,75 5,47 5,46 5,43 6,25 6,24 6,23 i 6,2 6ь17 6,13 6,1 7,06 7,04
56
Раздел I. Общая часть
Продолжение табл. 1.68
: Размеры профиля в мм		2F	Справочные величины для осей									Г- хо (а=10мм)
			X — X					У~У				
				2z0	гх	.г.макс w х	мин wx	гу при а			W (а=10У мм)	
								8 мм | 10 мм [ 12 мм				
ширина	| толшина	в см9	в см*	в см		в см3		в см			в см3	в см
200 220 250	12 13 14 16 , 20 25 30 14 16 16 18 20 22 25 28 30	94,2 101,8 109,2 , 124	' 153 188,6 223 120,8 137,2 156,8 175,4 194 212 239,4 266,2 284	7 292 7.844 8 388 9 452 1Г484 13 864 16 080 11 256 12 700 18 868 20 988 23 060 25 080 28 024 30 868 32 708	10,74 10,84 10,92 11,08 11,4 11,78 12,14 11,86 12,04 13,5 13,66 13,82 14. 14,22 14,46 14,62	6,22 6,21 6.2 6,17 6,12 6,06 6 6,83 6,81 7,76 7,73 7,71 7,69 7,65 7,61 7,59	679 724 768 853 1 007 1 177 1 325 949 1 055 1398 1536 1669 1791J 1971 2135 2237	249 269 288 327 402 491 577 350 . 397 517 578 637 697 783 869 924	8,49 8,51 8.53 8.57 8,65 8,74 8,83 9,31 9,35 10,55 10,59 10,62 10,67 10,72 10,78 10,82	/ 8,55 8,58 8,6 8,64 8,72 8,81 8,9 9,38 9,42 10,62 10,66 10,69 10,74 10,79 10,85 10,89	8,62 8,65 8,67 8,71 8,79 8,88 8,97 9,45 9,49 10,69 10,73 10,76 10,81 10,86 10,92 10,96	6336,19 365,35 393,8 451,21 566,99 713,8 861,75 472.11 541,8 693,17 781,1 869,89 959,85 1093,16 1229,3 1320,66	7,84 7,83 7,81 7,78 7,72 7,63 7,55 8.6 8,58 9,78 9,75 9,72 9,69 9,64 9,59 '9,56
Таблица 1.69
Статические характеристики сечений из парных неравнобоких уголков (по ГОСТ 8510—57)
Профиль
(размеры)
в мм
25X16
32x20
40Х2Б
45x28
50X32
3
3
4
3
4
3
4
3
4
56x36 3,5
4
5
4
5
63x40 6
8
4,5
70x45 5
.5
75 x 50 6
8
5
80x50 6
5,5
	2F	а. Л-7Т		У . I здР * Справочные величины 1 "Т	для осей II 7							у ——			1 1 _ 	чины для осей t				
		\ X — X					У — У				У~У						X — X		
			2У.	гх	w“aKC	.7/мин W X	гу при				2jTq	гу	1¥7макс	1У/МИН	Гх прн а «=		
							8 мм 110 мм |12 мм								8 мм 110 мм |12 м		
	в см2	в см*	В см		в см3		в см			В CMi	В СМ		в см3		в см		
	2,32 2,98 3,88 3,78 4,94 4,28 5,6 4,84 6,34 6,32 7,16 i 8,82 8,08 9,96 11,8 15,36 10,14 11,18 12,22 14,5 18,94 12,72 15,1 15,72	2,8 6,08 7,72 12,24 15,72. ' 17,64 22,72 24,68 ЗП92 40,4 45,6 55,2 65,2 , 79,6 93,2 118,4 101,2 111,2 139,2 163,6 209,6 166,4 196 261,2	1,72 2,16 2,24 2,64 2,74 2,94 3,02 3,2 3,3 3.6 3,64 3,72 4,06 4,16 4,24 4,4 4,5 4,56 4,78 4,88 5,04 5.2 5,3 5.84	0,78 1,01 1 1,27 1,26 1,43 1.42 1,6 1,59 1,79 1,78 1,77 2,01 2 1,99 1,96 2,23 2,23 2.39 2,38 2,35 2,56 2,55 2,88	1,6 2,8 3,4 4,6 5,7 6 7,5 7,7 9,7 11,2 ’ 12,5 14,8 16,1 19,1 22 26,9 22,5 24,4 29,1 33,5 41,6 32 37 44,7	0,85 1/43 1,86 2,28 2,99 2,91 3,8 з'.бз 4,76 5,32 6,03 7.38 7,63 9,43 11,1, 14,4 10,7 11,8 13,6 16,2 21 15,4 18,3 21,5	0,93 1,05 1,08 1,21 1,24 1,3 1,33 1,44 1,47 1р59 1,6 1,63 1,73 1,75 1,78 1,83 1,92 1,93 2,12 2,15 2.19 2,08 2,1 2,29	1,02 1,14 1,16 1,3 1,32 1,38 1,41 1,52 1,55 1,67 1,68 1,71 1,81 1,83 1’86 1,91 1,99 2,01 2,2 2,22 2,27 2,16 2/18 2,37	1,11 1,22 1,25 1,38 1,41 1,47 1.5, 1,6 1,63 1,75 1,76 1,79 1,89 1/91 1,94 2 2,07 2,08 2,28 2,3 2,35 2.23 2,26 2,44	0,88 1,84 2,28 3,72 4,72 5,28 6,76 7,96 10,24 13,2 14,8 17,92 20,64 25,04 29,12 36,6 33 36,2 50 58,4 74 50,8 59,2 78,8	0,84 0,98 1,06 1,18 1,26 1,28 1,36 1,44 1,52 1,64 1.68 1.76 1,82- 1,9 1,98 2,14 2.06 2,1 2,34 2,42 2,58 2,26 2,34 2,52	0,44 0,55 0,54 0,7 0,69 0,79 0,78 0,91 0.9 1,02 1,02 1,01 1,13 1,12 1,11 1,09 1,28 1,27 1,43 1,42 1,4 1,41 1,4 1,58	1,05 1,88 2,15 3,15 3,75 4,12 4,97 5,53 6,74 8,05 8,81 10,2 11,3 13,2 14,7 17,1 16 17,2 21,4 24,1 28,7 22,5 25,3 31,3	0,37 0,61 0,78 0,95 1,26 1,22 1,59 1,6 2,08 2,37 2,68 3,29 3,34 4,1 4,84 6,25 4,76 5,25 6,53’ 7,7 9,97 6,56 7,73 9,08	1,48 1,79 1,82 2,14 2,17 2,36 2,38 2,56 2,59 2,84 2,85 2,87 3,15 3,19 3,21 3,26 3,47 3,49 3,67 3,7 V5 3,94 3,97 4,4	1,57 1.88 1,9 2,22 2,26 2,44 2,46 2,64 2,67 2,91 2,93 2,95 3,23 3,26 3,29 3,34 3,54 3,56 3,75 3,78 3,83 4,02 4,05 4,47	1,65 1,96 1,99 , 2,3 2,34 2,52 2,55 2,72 2,75 2,99 3,01 3,03 3,31 3,34 3,37 3,42 3,62 3,64 3,83 3,86 3,91 4,1 4,13 4,55
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Статические характеристики составных сечений
57
Продолжение табл. L69
Профиль (размеры)	2F	1 "*-дь	Справочные величины X	«	для осей ’il									X _	.[	Г-	Справочные величины 1	j	для осей X							
		4	ч X — X					У — У			У “ У					х — х		
		“х	2У.	гх	^“акс	^мии	Гу при а=			4Д	2х0	ГУ	^маис	^мин	тх при а —		
															8 мл |1о мм |12^m		
							8 мм /10 мм |12 мм										
в мм	в см*	в см1	В см		В СМ3		в см			в см*	в см		в см3		в см		
90x56	6 8 !00х 63 6 7 8 10 110x70 6,5 7 8 125x80 7 8 10 12 140x90	8 10 160X100 9 Ю 12 14 180Х1Ю 10 12 200X125 11 12 14 16 12 250X160 16 18 20	17,08 22,36 19,18 22,2 2Ь,2 31 1 22,8 24,6 27,8 28,2 32 39,4 46,8 36 44,4 45,8 50,5 60 69,4 56,6 67,4 69,8 75,8 87,8 99,6 96,6 127,2 142,2 157	282,4 363,6 393,2 452 508 616 568 608 688 908 1 024 1 248 1 460 1 456 1 776 2 424 2 668 3 136 3 588 3 808 4 492 5 796 6 272 7 204 8 104 12 588 16 364 18 180 19 948	5,9 6,08 6,46 6,56 6,64 6,8 7,1 7,14 7,22 8,02 8,1 8,28 8,44 8,98 9,16 10,38 10,46 10,64 10,8 11,76 11,94 13 13,08 13,24 13,42 15,94 16,28 16,46 16 62	2,88 2,85 3,2 3,19 3,18 3,15 3,53 3,52 3,51 4,01 4 3,98 3,95 4,49 4,47 5,15 5,13 5,11 5,08 5,8 5,77 6,45 6,43 6,41 6,38 8,07 8,02 7,99 7,97	47,9 59,8 60,87 68,9 76,51 90,59 80 85,15 95,29 113,2 126,4 150,7 173 162,1 193,9 233,5 255,1 294,7 332,2 323,8 376,2 445,8 479,5 544,1 603,9 789,7 1 005 1 104 1 200	23,3 30,5 29,04 33,63 38,02 46,67 38,12 40,92 46,55 53,47 60,59 74,64 88,16 76,55 Й4.27 112,12 123,9 146,8 169,2 157,7 186,7 214,7 233 269,2 304,9 369,6 485,3 542 597,6	2,3 2,35 2,55 2,57 2,59 2,64 2,81 2,82 2,84 3,17 3,19 3,23 3,28 3,55 3,59 3,88 3,9 3,95 3,98 4,22 *4,26 4,79 4,81 4,85 4,89 6,07 6,14 6,18 6,21	2,38 2,43 2,62 2,64 2,67 2,71 2,89 2,89 2,92 3,24 3,27 3/31 3,35 3,61 3,67 3,95 3,97 4,02 4,05 4,29 4,33 4,86 4,88 4,92 4,96 6,13 6,21 6,24 6,28	2,45 2.5 2,7 2,72 2,74 2,79 2,96 2,97 2,99 3,31 3,34 3,38 3,43 3,69 3,74 4,02 4,04 4,09 4,13 4,36 4,4 4,93 4,95 4,99 6,27 6,31 6,35	84,8 108,4 122,4 140 156,8 188,4 182,4 194,8 218,4 294,8 332 400 468 480 584 744 816 956 1 088 1 104 1 296 1 784 1 928 2 204 2 468 4 128 5 332 5 900 6 452	2,56 2,72 2,84 2,92 3 3,16 3,16 3,2 3,28 3,6 3,68 3,84 4 4,06 4,24 4,46 4,56 4,72 4,86 4,88 5,04 5.58 5,66 5,82 5,98 7,06 7,38 7,54 7,7	1,52 1,56 1,79 1,78 1,77 1,75 2 1,99; 1,98 2,29 2,28 2,26 2,24 2,58 2,56 2,85 2,84 2,82 2,8 3,12 3,1 3,58 3,57 3,54 3.52 4,62 4,58 4,56 4,53	33,1 39,9 43,1 47,95 52,27 59,62 57.72 60,88- 66,59 81,89 90,2 104,2 117 118,2 137,7 166,8 178,9 202,5 223,9 226,2 257,1 319,7 340,6 378,7 412,7 584.7 ‘ 722,5 782,5 837,9	9,81 12,78 12,54 14,46 16,33 19,96 16,83 18,04 20,37 23,77 26,95 32,89 39 34,43 42,44 47,88 52,85 62,57 71,86 73,62 86,63 91,86 99,69 115,27 129,76 165,5 216,6 241,2 265,5	4,41 4,47 4.84, 4,87 4,89 4,94 ; 5,3 5,3 5,33 5,96 5,98 6,04 6,08 6,64 6,69 7.6 7,62 7,67 7,71 , 8,55 8,6 9,44 9.46 9,5 9,55 11,63 11,72 11,76 11,81	4,49 4,55 4.92 4,95 4,97 5,01 5,37 5,37 5,41 6,04 6,06 6.11 6,15 6,72 6,77 7,67 7,69 7,74 7,79 8,62 8,67 9,51 9,54 9,58 9,63 11,7 11,78 11,84 11,83	4,57 4,62 4,99 5,02 5,04 5,09 5 45 5,45 5.49 6,11 6,13 6,19 6,23 6,79 6,84 7,75 7,77 7,82 7.86 8,7 8,75 9,59 9,6Ь 9,65 9,7 11,77 11,86 11,91 11,95
Момент инериии несимметричного двутавра опре-
деляется по формуле
м положение центра тяжести
У-А3Я,
где F и — площадь сечения нижнего пояса в см2;
Н — полная высота балки в см;	’
lb и As — принимаются по табл. 1.70 в соответствии
_ Fc
со значениями а ~ и р ~	;
Ги	Fn
FB— площадь сечения верхнего пояса в см2
₽	(^в^и);
гс — площадь сечения стенки в см2;
у — расстояние от центра тяжести сечения до
верхней грани верхнего пояса в см.
Статические моменты части сечения относительно
оси, отделяющей рассматриваемую , часть сечения от
остальной, определяются:	а
для вертикального листа — по формуле
5В =	,
где &ст — толщина листа в см;
ky — коэффициент, численно равный моменту
инерции единичной площади Jxx и опреде*
ляемый по табл. 1.67 для значения Л, рав-
ного высоте вертикального листа Лв в пре*
делах . рассматриваемой части сечения;
для пояса —по формуле
*$п = Fhat
где F— площадь сечения пояса в см2;
Ап— расстояние от центра тяжести пояса до оси.
относительно которой определяется Sn.
Примеры пользования таблицами приводятся ниже.
58
Раздел I. Общая часть
Коэффициенты k2 и k3 для определения моментов
Таблица 1.70
инерции и положения центров тяжести сечений
асимметричных двутавров
р	k .	kz и k9 при значениях а, равных										
		1.0 I 1,1		1.2	1,3	1.4	|	1.5	|	1,6	1,7	1.8	|	1.9	|	2,0
0,5	k2	6,38167	0,38690	0,39043	0,39307	0,39482 |	0,39584 |	0,39625 |	0,39616	0,39566 |	0,39482	|	0,39371
	ks	0,5	0,48077	0,46296	0,49643 |	0,43103	0,41666 J	0,40322	0,39062	|	1 0,37879 |	1 0,36764	0,35764
0,6	k.	0,38728	0,39314	0,39739	0,40084	0,40334	0,40510 |	0,40625	0,40689	0,40709	| *0,40694	0,40648
	kn	0,5	*0,48148	0,46428	0,44877	0,43333	0,41935	0,40625	0,39394	0,38235	।	| 0.37143	‘ 0,36111
0,7	k2	0,39372	0,40007	0,40519	0,40917	0,41233	0,41478	|	0,41660	0,41789	0,41875	0,41922	0,41936
	kn	0,5	0,48214	0,46551	0,45000	0,43548	0,42187	| 0,40909	0,39706	0,38571	0,37500	| 0,36486
1 0,8	k,	0,40085	0,40757	0,41339	0,41797	0,42175	0,42479 |	0,42722	0.42912	0,43055	0,43160	| 1,43231
	k9	0,5	0,4877b	0,46666	0,45161	0,43750	0,42424	0,41176	0,40000	0,38889	0,37838	| 0,36842
0,9	kt	0,40853	0,41580	0,42193	0,42715	0,43147	0,43508	0,43803	0,44051	0,44249	0,44407	0,44531
	k,	0.5	0,48333	0,46774	0,45312	0,43939	0,42647	|	0,41428	0,40278	0,39189	0,38158	0,37129
1.0	k, 1	0,58333	0,60752 |	0,63021	0,65152	0,67156	0,69047	0,70833	0,72522	0,74122	|	0,75641	0,77084
	1	JO, 5	0,48387 |	0,46875	0,45454	0,44117	0,42857	0,41666	| 0,40540	0,39473 |	0,38461	0,37500
1,1		0,59167	0,61589 |	0,63864	0,66005	0,68024	0,69931	|	0,71735	0,73443	0,75064 |	0,76605	0,78069
	*. 1	0,5	0,48427 |	. 0,46969	0,45588 |	0,44285	0,43055	|	0,41892	0,40789'	0;39743	0,38750	0,37805
1,2	kt !	0,60000	0,62425 |	0,64706	0,66856 |	0,68888	0,70811	0,72632	0,74359	X 0,76000	0,77561	0.79048
	kt 1	0,5	|	0,48485 |	0,47059 |	0,45714 |	0,44444	0,43243 |	0,42105	0,41025 |	0,40000]	0,39024	0,38095
1,3	ks |	0,60833 |	0,63259 |	0,65547 |	0,67708 |	6,69752	0,71689	|	0,73525	0,7527!	0,76930	0,78511 '	0,80019
	k‘ 1	0,5	|	0,48529 |	0,47143	0,45833 |	0,44594	0,43421 J	0,42307	0,41250	0,40244	0.39285,	0,38372
1,4	kb	0,61667	0,64096	0,66382	0,68558	0.70614	0,72564	0,74418	0,76179	0,77858	|	0,79457	0,80985
	kt	[ 0,5	0,48571	| 0,47222	0,45946	0,44737	0,43589	0,42500	0,41463 |	0,40476 |	0,39535	0,38636
1,5	k2 1	0,62500	0,64930 |	0,67230	0,69408	0,71474	0.73438	|	0,75304	0,77084	0,78779	0,80398	0,81945
	k, 1	0,5	|	0,48611 |	0,47297	| 0,46052 |	0,44872	0,43750	|	0,42683 |	। 0,41666	0,40697	|	0,39772	|	0,38889
1.6		0,63333	0,65766	0,68070	0,70256	0,72333 |	0,74308	0,76190	0,77984	0,79696	| 0,81333	0,82898
	ka	0,5	0,48648 |	0,47368	| 0,46154	0,45000	0,43902	0,42857	0,41860 |	0,40909	0,40000	|	, 0,39130
1,7	kt,	0,64167	0,66601	0,68911	| 0,71105	0,73192	0.75179	|	0,77073 _	0,78883	0.80611	0,82265 j	0,83848
	k9	0,5	| 0,48684	0,47436	| 0,46250	0.45122	0.44047	0,43023	0,42045	0.41111	0,40217	0,39861
1.8^	kt	0,65000	0,67436	0,69751	0,71951	0,74048	0.76046	0,77955	0,79778	0,81522	0,83191	0,84792
	1 k’	0,5	0,48718	0,47500	0,46341	0,45238	0,44186	0,43182	0,42222	0,41304	0,^0425	0,3958 3
1,9	kt	0,65833	" 0,68271	0,70590	0,72797	0,74902	0,76913	0,78832	0,80670	0,82429	0,84114	0,85730
	k,	0,5	0,48750	0,47561	0,46428	0,45349	O',44318	0,43333	0,42391 '	0,41489	0,40625	0,39796
2,0	kt	0,66667	0,69106	0,71429	0,73643	0,75758	0,77778	0,79711	0,81560	0,83334	0,85034	0,86667
	ka	0,5	0,48780	0,47619	0.46511	0,45454	0,44444	0,43478 '	0,42553	0,41666	0,40816	0,40000
Гл. 1. Материалы и сортаменты. Статические характеристики составных сечений
59
Пример I. Определить момент инерции составного
сечення (.рис. 1'2).
Площадь сечения каждого поясного листа — 50 см2;
hn = 1000—20 =980 мм.
По табл. 1.67	7^=4802 > см4;	7^=50-4802 =
=240 100 см4.
Толщина вертикала — 20 мм; высота вертикала
Лв = 1000—2-20—10=950 мм.
По табл. 1.66 Jxx =?! 448 см4;
Jxx =71 448-2=142 896 см4.
Четыре поясных уголка 100X100X12 мм;
hy= h—2z0 =960—58,2902 чм;
2Г=45,6 см2; 47^=836 см4. .
По интерполяции (табл. 1.68) ^1 = 7^=4068 см2;
' 7 хх = 836+45,6 • 4068 = 186336 см4.
Момент инерции составного сечення:
7^ =240 100+142 896+186 336=569 332 см4 .
Пример II. Определить момент 'инерции асиммет-
ричного двутавра и положение нейтральной оси
(рис. 1.3).
Рис. 1 2 К приме-
РУ I
Рис. 13. К
примеру II
h 75	18Я. в- 66 -1«
По табл. 1.70 &2=0,815; й3=0,403.
Jxx =0,815-40-602= 117360 см4
#=0,403  60=24,2 см.
Таблица 1.71
Статические характеристики сечеиий из парных швеллеров
№ профиля	Площадь сечения F в см1	Справочные величины для оёей														
		Х—Х												У~У		
		Л—200 мм			Л—300 мм			й=400 мм			h—500 мм			в см*	’Ч в см3	гу в см
		Jx в см*	W X в см3	гх в см	Jx в см*	'Wx в см3	гх BJDM	Jx в сл<4	в	гх в см	Jx в см*	Wx в см3	1 в см			
12	26,6	1966,2	' 196,6	8,60	4881,6	325,4	13,55	—			—			—	—	608	101,2	4,78
14	31,2	2255,8	225,6	8,50	5634,7	375,6	13,44	10573,7	528,68	18,41	—	—	—	982	140,4	5,6
14а	34	2362,3'	236,2	8,34	5976,5	398,4	13,26	11290,7	564,5	18,22	—	—	—	1 090	155,6	5,66
16	36,2	2560,7	256,1	8,41	-6434,1	428,9	13,33	12117,5	605,7	18,3	19610,9	784,4	23,28	1 494	186,8	6,42
16а	39	2653,6	265,4	8,25	6748,6	449,9	13,16	12793,6	639,7	18,11	20788,6	831,5	k 23,09	1 646	206	6,49
18	41,4	2861,5	86, 1	8,31	7233,3	482,2	13,22	13675,1	683,3	18,17	22187	887,5	23,15 f	2 180	242	7,24
18а	44,4	2960	296	8,17	7564,3	504,3	13,05	14388,6	719,4	18	23432,9	937,3	23	2 380	264	7,32
20	46,8	3169	316,9	8,23	8050,3	536,7	13,12	15271,5	763,5	18,06	24832,7	993,3	23,03	3 040	304	8,07
20а	50,4	3281,7	328,2	8,07	8432,6	562,2	12,93	16103,5	805,2	17,87	26294,4	1051,8	22,84	3 340	332	8,15
22	53,4	3542,5	354,3	8,14	9037,6	602,5	13,01	17202,3	860,1	17,95	28037,2	4121,5	22,91	4 220	384	8,89
22а	.57,6	3648,7	364,9	7,96	9431,7	628,8	12,8	18094,8	904,7	17,73	29637,8	1185,5	22,68	4 660	422	8,99
24	61,2	3932,3	393,2	8,02	10101,3	673,4	12,85	19330,3	966,5	'17,77	31619,3	1264,8	22,73	5 800	484	9,73
24а	65,8	4043,4	404,3	7,84	10511,6	700,8	12,64	20269,7	1013,5	17,55	33317,9	1332,7	22,5	6 360	530	9,84
27-	70,4	4515,7	451,6	8,01	11576,9	771,8	12,82	22158	1107,9	17,74	36259,1	1450,4	22,69	8 320	616	10,9
30	81	5186	518,6	8	13269,8	884,6	12,8	25403,6	1270,2	17,71	41587,4	1663,5	22,66	11 620	774	12
33	93	—	—	—	15142,8	1009,5	12,76	29009,1	1450,4	17,65	47525,4	1901	22,61	15 960	968	13,1
36	106,8	—	—	—	17236,4	1 149,1	12,7	33064,1	1653,2	17,6	54231,9	2169,3	22,53	21 640	1202	14,2
40	123	—	—	—	19741,7	131'6,1	12,67	37884,2	1894,2	17,55	62176,7-	2487,1	22,48	30 440	1522	15,7
тшишиа i.iz
Приближенны? значения радиусов инерции сложных сечений
2 Х_	4 '"1 — 4*5 rj0,30b	x%T Г 7 г у 0,40 h _f7rypT ryQ,21b		5-fc^w I— rfOfiOb		JL У		X1 I T r7Q,41h ry-O,22b
	-4jL-Г ry0,32h -JU* ry 0,28b 0 H—	П x—	±3—r Cx 1 L_ t ry0,45h У	г у0,235b		Iх i II 1 1 Cr> 	L		У	f у	L ry0,38h ' Я ry 0,44 b		. У	~~ Px , .L	L ry0,32h Я	ry0,49b
Ь|: iy	—X । i~^ ry0,30h ry 0,215 b	xfl~! к—I	5л Tq-1 V«284	Л 1 1* b	—4 -X T У	t ry0,32h ,	ry 0,58 b	]	L> - b	Xr П|_2 f r-0,2?h —	'ry0,50b
Г|У х—Тн— 'у	*X ry0,32h —1 ry 0,20b	xf. b	!'v	ly Ч-HR ?*"0>32h ^b'^-ry 0,40 b				ryO,29h 7— ry 0,45 b
1— Ь- х — rF у1	-% -c ry0,28h I г у 0,24 b	—lb	У -£ 1 ry0,39h yj-—1	Гу5#, 20 b	x—4 ”5	Hx '-гй^л a M2"1	X	У	1 gX^ ry0,29h Ц 1 ry=Q2Sjb-
а У	~x < rx~0,30h 	L ry 0,17 b	X—	|У Г ~x ryO,42h TL- г^°’22ь	L-| -J j \-b	У 717 г у 0,32 b	x -&Q-^rr0,24bcn ЦМ 1 ryo,41bcp		
|Г~Уг г х—1F у'	т X 	| ryO,26h г у 0,21b	A ' —fc	У ry°>43h yp ryO, 24b	**• 1 pj	У —*1 ryo,44h —q ry0,38b	@5 r=0,25d *		
г-Ь- ,^цк z/y	JX I ry0,21h ry0,21b 'г у 0,185 h	> Й...... У	ry 0,275 b		:' -q nJ 1| *	/ T ~T ryQ,37h l/l—' ry0,54 b	(^5) ^ r^0,35dcp		
u	J _f ry0,21h -Г ryO,21b	-№	i LT r*=[l'35h /fc“ г у 0,56 b	ly ' x£t3Irx=o>37h pjyq1-*- ryo,45b		i1		Р-l ry0,39h J r0,53b
X ^л 4 ~Jtt r~^h ,-J^yK-’ г у 0,24 b		— 1	У Vf ~	ryO,39h ry0,29b		й — * J ry0,4 0h । ryO,24b			
Гл. 2- Расчеты стальных, конструкций
61
ГЛАВА 2
РАСЧЕТЫ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ
2.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
А, ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Расчет стальных конструкций производится в соот-
ветствии с П-А. 10—62 СНиП До двум предельным со-
стояниям: по несущей способности (прочности, устойчи-
вости или вынЬсливости) и по развитию чрезмерных
деформаций.
Расчет на прочность и устойчивость выполняется
по расчетным нагрузкам, а на выносливость и дефор-
Таблица 2.1
Расчетные сопротивления прокатной стали
Вид напряженного
состояния
X
Растяжение, сжатие
и изгиб .............
Срез.............
Смятие торцовой по-
верхности .......
Смятие местное при
плотном касании . . .
Диаметральное сжа-
тие катков при свобод-
ном касании .....
Расчетное сопротивление
прокатной стали в кг/см*
обыкновен- ного каче- ства		низколегированной			
		14Г2, 15ГС		*=( о	
	ю	3	«о vs	сз 2ч UX	Ч X о X
ии	О	«о		ОШ	о
2100	2300	2900	2800	2900	3400
1300	1400	1700	1700	1700	2000
3200	3406	4300	4200	4300	5100
1600	1700	2200	2100	2200	2500
80	90	ПО	110	ПО	130
прокатной
ста-
R
*ср
^см.т
^см.м
Яс.к
Примечания: 1. Расчетные сопротивления
ли, приведенные в табл. 2. 1, установлены: а) для прокатной
стали обыкновенного качества сортовой1 2 толщиной 6 до 100 мм
включительно, фасонной3 * * 8 до 20 мм включительно, листовой и
широкополосной8 6 до 40 мм включительно; б) для прокатной
низколегированной стали (сортовой, фасонной, листовой н широ-
кополосной) толщиной от 4 до 32 мм включительно.
2.	Для прокатной низколегированной стали при толщине ли-
стов свыше 32 до 40 мм включительно; указанные в таблице
значения расчетных сопротивлений снижаются для стали 15ГС—
на 10%, для стали 10ХСНД—на 8%, а для стали 10Г2С остают-
ся без изменения.
3.	При толщине прокатной стали, превышающей указанные
в примечаниях 1 и 2, расчетные сопротивления назначаются в со-
ответствии с браковочным значением предела текучест^, уста-
навливаемым в каждом отдельном случае соглашением между по-
требителем и поставщиком стали и принимаемым за нормативное
сопротивление стали растяжению, сжатию и изгибу (основное);
коэффициент однородности принимается при этом не выше 0,85.
Производные расчетные сопротивления определяются в этом
случае путем умножения основного расчетного сопротивления на
коэффициенты церехода, принимаемые по табл. 26, П—А. 10—62
СНиП,
4.	Расчетные сопротивления прокатной стали растяжению для,
конструкций, эксплуатация которых возможна и после достиже-
ния металлом предела текучести (иапример при расчете на внут-
реннее давление трубопроводов, шаровых емкостей, цилиндриче-
ских емкостей с полушаровыми днищами; при расчете тросов,
канатов и т. п.), устанавливаются специальными инструкциями
в соответствии с п. 4.19 II—А.10—62СНиП.
1 К сортовой стали относятся полосовая, угловая, круглая и
квадратная стали.
2 К фасонной стали относятся двутавровые балки и швелле-
ры, причем толщина профиля измеряется по стенке.
8 По сравнению с значениями расчетных сопротивлений, ус-
тановленных для толщин 8<20 мм.
мации (по. второму предельному состоянию) — по нор-
мативным нагрузкам.
Деформации определяются по упругой, стадии ра-
боты стали, при этом ослабление сечений отверстиями
для заклепок нли болтов не учитывается. Для конст-
рукций со. строительным подъемом прогиб их от по-
стоянной нагрузки не учитывается, если он не превы-
шает величины строительного подъема; в противном
случае учитывается только разность между этими ве-
личинами. '
Расчеты следует вести по трем сочетаниям на-
грузок: основным, дополнительным н особым. При ра-
счете на дополнительные и особые > сочетания нагрузок
величины расчетных нагрузок (за исключением соб-
Таблица 2.2
Расчетные сопротивления отливок из углеродистой
стали
Вид напряженного состояния	i Условное обоз- начение	Расчетные сопротивления в кг 1см? отливок .	
		Углеродистая сталь марок ,	
		15Л 		 >1	35Л
Растяжение, сжатие и изгиб		R	1500	'	2100
Срез .........	^ср	900	1300
Смятие торцовой по- верхности 	•	.	^см«т	2300	3200
Смятие местное при плотном касании 		^см.м	1100	1600
Диаметральное сжатие катков при свободном ка- саиии .... 		^с-к	60	80
[ Т а б л и ц а 2.3
Расчетные сопротивления отливок из серого чугуна
Вид напряженного состояния	Условное обоз- начение	Расчетные сопротивления в кг/см* отливок		
		серый чугун марок		
		СЧ12-28, СЧ1£— 32	СЧ18—36, СЧ21— 40	СЧ24—44, С428—48 -
Сжатие центральное и при изгибе ....	«с	1600 ,	1800	2100
Растяжение при из- гибе 	*. .	«и	450	600	800
Срез		^ср	350	450	600
Смятие торцовой по- верхности	^см-т	2400	2700	3200
62
Раздел /. Общая часть
ственного веса) умножаются на коэффициент сочета-
ния нагрузок, равный для дополнительных сочетаний—
0,9, а для особых — 0,8.
При расчете специальных видов конструкций необ-
ходимо пользоваться указаниями, приведенными в со-
ответствующих главах.
Б. ПОСТОЯННЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ
Расчетные сопротивления. В табл. 2.1, 2.2 и 2.3 при-
водятся расчетные сопротивления прокатной стали раз-'
личных марок и отливок из углеродистой стали и се-
рого чугуна.
Коэффициент условий работы. Для элементов кон-
струкций, перечисленных в табл. 2.4, расчетные сопро-
тивления материалов должны понижаться умножением
на соответствующие коэффициенты условий работы.
Таблица 2.4
Коэффициент условий работы
№ п/п	Наименование элементов конструкций	m
1	Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, ки- но, под трибунами, под помещениями магази- нов, книгохранилищ, архивов и т. п. при весе перекрытий, равном или большем полезной	0,9
	нагрузки			
2	Сжатые основные элементы решетки ферм покрытий и перекрытий, кроме опорных (на- пример, стропильных ферм и аналогичных им ферм), при гибкости их А >60		 Сжатые раскосы пространственных решет-	0,8
S		
	чатых элементов из одиночных уголков, при- вариваемые по одной полке:	
	а) при перекрестной решетке с совме-	
	щенными в смежных гранях узлами „ (рис. 2.1, б) . .	.	..... б) при елочной и перекрестной решетке	0,9
	с несовмещенными в смежных гранях узлами (рис. 2.1, в, г)	....	0,8
• 4	Подкрановые балки под краны тяжелого,	
	весьма тяжелого и весьма тяжелого непрерыв- ного режимов работы		> 0,9
5	Колонны гражданских здаиий и опор водо- напорных башен ...			0,9
6	Одиночные уголки, прикрепляемые односто-	
	ронне (одной полкой), за исключением ука- занных в п. 3		0,75
	1	
Примечания: 1, Коэффициенты условий работы, уста-
новленные в п.п. 1 и 2, одновременно не учитываются.
2.	Коэффициенты условий работы, установленные в п. 2 и 3,
не распространяются на крепления соответствующих элементов
конструкций в узлах.
3.	Для сжатых раскосов пространственных решетчатых эле-
ментов (п.З) при треугольной решетке с распорками (рис. 2. 1, а)
коэффициент условий работы ие учитывается.
4.	Коэффициент условий работы, установленный в п. 6, рас-
пространяется на равнобокие уголки, а также неравнобокие угол-
ки, прикрепляемые узкой полкой (при осевом воздействии 'уси-
лий). При специальном обосноваиии указанный коэффициент
(/п=0,75) может быть увеличен в соответствии с расчетными и
экспериментальными данными.
Модули упругости, коэффициент Пуассона (табл.
2.5), коэффициент линейного расширения и объемные
веса. Величина коэффициента линейного расширения
стали принимается а =0,000012
Объемный вес принимается: для чстали всех ма-
рок — 7850 кг/м3, для чугуна — 7200 кг/м3.
Предельные деформации изгибаемых элементов.
Деформации (прогибы) изгибаемых элементов опреде-
Таблица 2.5
Модули упругости и сдвига и коэффициенты Пуассона
Наименование материала	Модули	в кг! см1	Коэффици-
	упругости	сдвига	ент Пуас- сона
Прокатная сталь и отливки из-углеродистой стали . Отливки из серого чугуна марок: СЧ 28-48, СЧ 24-44, СЧ 21-40 и СЧ 18-36 Отливки из серого чугуна марок: СЧ-15-32, и СЧ 12-28. . Пучки из пряди высоко- прочной проволоки . Канаты стальные спиральные и канаты (тросы) с металли- ческим с ердечником	 Канаты стальные спираль- ные закрытые	 Примечание. Величи натов, предварительно вытяну: разрывного усилия для каната	2 100 000 1 000 000 850 000 2 000 000 1 500 000 1 700 000 :ны модуля >5 гых усилием в целом.	840 000 ♦ — гпругости да не менее J	0,3 иы для ка- 30-40% от
ляются без учета коэффициента динамичности и не
должны превышать предельных значений, приведенных
в табл. 2.6, а горизонтальные деформации колонн и
Рис 2.1. Пространственные решехча-
тые сварные элементы нз одиночных
уголков
а, б — при перекрестной решетке с узлами,
совмещенными в смежных гранях; в, г —
при елочной и перекрестной решетке с уз-
лами, не совмещенными в смежных гранях
тормозных конструкций от воздействия кранов в от-
крытых эстакадах и цехах с тяжелым режимом работы
кранов — предельных значений, приведенных в п. 4.1,Е.
Предельные гибкости. В табл. 27 и 2,8 приводятся
предельные гибкости сжатых и растянутых элементов.
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
63
Таблица 2.6
Предельные деформации (прогибы)
изгибаемых элементов
Т а б л и ц а 2.7
Предельные гибкости X сжатых элементов
Наименование элементов конструкц	Относитель- ный прогиб
Подкрановые балкн (сплошные н сквозные) для кранов ручных	 То же, электрических грузоподъемностью до 50 т То же, грузоподъемностью 50 т и более .... Монорельсовые пути 		 Балки рабочих площадок промышленных зданий при отсутствии рельсовых путей: главные балки ......	 прочие	»		 То же, при наличии путей узкоколейных • . » , • То же, ширококолейных,		 		 Балки междуэтажных перекрытий: главные ......	... прочие ...»	 Балки покрытий и чердачных перекрытий: главные	•	. . . 		 прогоны н обрешетка .	............ Элементы фахверка стойки и ригели				 прогоны остекления (в вертикальной и горизон- тальной плоскостях) 		1 500 1 600 1 750 1 ' 500 1 400 1 400 1 250 г 1 400 1 600 1 400 1 250 1 250 1 200 1 300 1 ° 200
Примечания: 1. Прогибы определяются без учета ос-
лабления сечений отверстиями для заклепок или болтов.
2. При наличии штукатурки прогиб балок перекрытий толь-
ко от полезной нагрузки не должен быть более	пролета.
3. При определении прогиба конструкции, изготавливаемой
со строительным подъемом, прогиб от постоянной нагрузки не
учитывается если он не превышает величины строительного
подъема. В противном случае учитывается только разность меж-
ду этими величинами.
4. Абсолютный прогиб ригеля фахверка над оконными прое-
мами не должен превышать 1 см.
№ п/п	Наименование элементов конструкций	Максимальная допускаемая гибкость
1 2 3 4 5 6 7 z	П* (кроме ТОВ ИЕ дельна: способ) 150 и 1	Пояса, опорные раскосы и стойки ферм, передающие опорные реакции . • . . . . Прочие элементы ферм	'. Колонны основные	 Колонны второстепенные (стойки фах- верка, фонарей и т. п.), элементы решет- ки колонн, связи между колоннами (ниже ферм покрытия) .	.... Связи (за исключением связей, указан- ных в п. 4)	 Стержни, служащие для уменьшения расчетной длины сжатых стержней, и дру- гие неработающие элементы 	 Верхние пояса стропильных ферм, оста- ющиеся незакрепленными в процессе мон- тажа (предельная гибкость после завер- шения монтажа должна соответствовать п. 1)	 ) и м е ч а и н е. При использовании в сж опорных) пространственных ре&нтчатьх ci ) одиночных уголков несущей способности я гибкость принимается 180, при использов мости от 50 до 100%—по интерполяции меж 80.	120 150 120 . 150 200 200 220 атых раскосах -аргых элемеи- до 50% пре- ании несущей ду величинами
Таблица 2.8
Предельные гибкости X растянутых элементов
Наименование элементов конструкций	Максимальная допускаемая гибкость	
	при непосред- ственном воз- действии на конструкцию динамической нагрузки	при воздейст- вие на конст- рукцию ста- тической на- грузки
Пояса и опорные раскосы ферм Прочие элементы ферм Нижние пояса подкрановых	250 350	400 400
балок и ферм		 Элементы вертикальных связей	150	—
между колоннами (ниже подкра-	300	
новых балок) , ,		' 300
Прочие элементы связей , , ,	400	400
Примеча и я. 1. В сооружениях, не подвергающихся ди-
намическим воздействиям, гибкость растянутых элементов про-
веряется только в вертикальной плоскости.
2.	Гибкость элементов связей, подвергнутых предварительно-
му напряжению, не ограничивается.
3.	При проверке гибкости растянутых стержней перекрестной
решетки из одиночных уголков радиус инерции сечения уголка
принимается относительно оси, параллельной полке уголка.
4.	Для растянутых раскосов стропильных ферм с незначитель-
ными усилиями, в которых при неблагоприятном расположении
нагрузки может измениться знак усилия, предельная гибкость
принимается как для сжатых элементов (при одновременной по-
становке соединительный прокладок не реже, чем через 40 г)
В. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШВЫ
Учет климатических температурных воздействий на
стальные конструкции может не производиться при ус-
ловии соблюдения предельных размеров зданий или
сооружений, указанных в табл. 2.9.
64
Раздел I. Общая часть
Таблица 2.9
Предельные размеры зданий и сооружений, при которых
ие требуется устройства температурных швов
Категории зданий или сооружений	Предельные размеры в м		
	расстояние от торца отсека до оси бли- жайшей верти- кальной связи	длина отсека (вдоль здания)	шири- на , здания
Отапливаемые Вдаиия Неотапливаемые здания и	90	230	150
горячие цехи	75 ,	200	120
Открытые эстакады ....	50	130	—
При наличии в пределах температурного отсека
здания или сооружения двух вертикальных связей, рас-
стояние между последними (в осях) не должно пре-
вышать 50 и ЗОЛ для открытых эстакад.
Предельные размеры стальных конструкций в зда-
ниях н сооружениях со смешанным каркасом принима-
ются. в соответствии с указаниями СНиП по
проектированию бетонных н железобетонных конструк-
ций.
Г. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
Стальные конструкции, непосредственно ; восприни-
мающие многократно действующие подвижные, вибра-
ционные и другие нагрузки, приводящие к усталостному
разрушению, следует проверять расчетом на выносли-
вость и проектировать так, чтобы не вызывать в инх
значительной концентрации напряжений.
К таким конструкциям относятся подкрановые бал-
ки в зданиях с тяжелым режимом работы кранов,
баЛки рабочих площадок, воспринимающие нагрузку
от подвижных составов, бункерные и разгрузочные
эстакады, конструкции под моторы н пр.
Разрезные балки сплошного сечеиия могут не рас-
считываться на выносливость при условии выполнения
конструктивных мёр, исключающих концентрации на-
пряжений и обеспечивающих плавность перехода одно-
го сечения в другое, а также высокое качество свар-
ных соединений.
Таблица 2.10
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений р
Расчетные сечения	Значения 3 для стали марок	
	Ст. 3, Ст.4	15ХСНД, 14Г2, 15ГС, 10Г2С
1. По основном у м ета л- лу вдали от сварных швов и заклепок и по- перечным	сечениям сварных элементов Основной металл с прокатной поверхностью и с прокатными, обрезанными или обработанными механическим путем кромками—в местах, ие затронутых,концентра- цией напряжений То же, ио с кромками, обрезан- ными машинной газовой резкой	1 1.1	1 1,2
Продолжение та б/л. 2.10
1 Расчетные сечения	Значения р для стали марок	
	Ст. 3, Ст. 4	15ХСНД, 14Г2, 15ГС, 10Г2С
Сварные сечения таврового, двутаврового н других типов, сва- ренных непрерывными продольны- ми швами автоматической свар- кой (вдали от диафрагм и ребер) при действии усилия вдоль оси шва	 		1	1,1
II. По сварным швам		
Стыковые швы с полным про- варом корня	।.	1,2	1,4
Угловые швы лобовые . ?	.	2	2,5
То же, фланговые		3,5	4,5
' III. П о ’основному ме- таллу в местах пере- хода к сварным швам и у заклепочных отвер- с т и й	*	
У стыкового шва, без механичес- кой обработки 		1,5	1,9
То же, с механической обработ- кой .			1,2	1,4
У лобового шва с отношением катетов 1: 1,5 без механической обработки . 		2,7	3,3
То же, с механической обра- боткой . 			2	2,5
У флангового рабочего шва не- зависимо от наличия механичес- кой обработки 		3,5	4,5
У ваклепочного отверстия . . .	1,5	1.9
IV. П о - основному ме- таллу в местах пере- хода к приваренным конструктивным эле- ментам		
У опориых ребер, ребер жест- кости, диафрагм, приваренных к поясу лобовыми швами с плав- ным переходом на основной ме- талл 			1.5	1,9
У фасонок, приваренных в стык и втавр прн плавной криволи- нейной форме перехода, полном проваре и механической обработ- । ке 			V 1,5	1,9
То же, приваренных в стык и втавр при прямоугольной или трапецеидальной форме фасонок без полного провара и без меха- нической обработки 		2,7	3,3
То же, приваренных внахлест- ку с обваркой по контуру пло- щади соприкасания независимо от наличия механической обра- боткн 		2,7	3,3
V. По основному метал- лу в местах переме- ны сечения элементов		
При изменении ширины и тол- щины поясов с плавным перехо- дом и с механической обработ-	। 1,5	1,9
То же, без механической об- работки ... 				2	2,5
Гл, 2. Расчеты стальных* конструкций
65;
Расчет конструкций на выносливость заключается
в понижении * расчетных сопротивлений- оснЬвного ме-
талла и соединений путем умножения их и а коэффици-
ент Y< h определяемый по формуле
Y =-----------,	(2.1)
У 0; 9(3(1- р) ±0,3(1+ р)
где р—эффективный коэффициент концентрации на-
пряжений, принимаемый по табл. 2.10.
»	1	%	I
СМИН '
р =------•
°максг
Здесь ®мии и аМаКС —наибольшее и наименьшее
по абсолютной величине напряжения в рассчитываемом
элементе, взятые каждое со своим знаком и вычислен-
ные от нормативной нагрузки без учета коэффициента
динамичности, а также коэффициентов <р, ?б и а
' (по табл. 6.2).
В знаменателе формулы (2.1) знак плюс принима-
ется в случаях, когда наибольшее растягивающее на-
пряжение по абсолютной величине больше наибольшего
сжимающего напряжения, а знак минус — в обратном
случае.
2.2.	ЦЕНТРАЛЬНО РАСТЯНУТЫЕ И СЖАТЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ
А. ЭЛЕМЕНТЫ СО СПЛОШНЫМ СЕЧЕНИЕМ
Расчетные указания. Элементы, подверженные осе-
вому растяжению или сжатию, проверяются на проч-
ность по формуле	"	1
N
(2-2)
где, R — расчетное сопротивление стали растяжению
и сжатию; принимаемое цо указаниям в пунк-
те 2.1.
Элементы, подверженные осевому <£катдюу про-
веряются на' устойчивость по . формуле
(2.3)
<pF
где ср — коэффициент продольного, изгиба центрально^
сжатых элементов, принимаемый, по данным
табл. 2,11 соответственно наибольшей гибкое
сти и марке стали элемента.
Рис. 2Jr Открытые, ТЪобрдз-
ные сечения
Сжатые стержни из одиночных уголков рассчиты-
ваются на центральное сжатие по формуле (2.3) с уче-
том коэффициента условия работы по данным табл. 2.4.
При определении гибкости этих стержней радиус инер-
ции сечения уголка принимается: если стержни при-
креплены, только по концам — минимальный; при
наличии промежуточного закрепления . (распорки,
щпренгели, связи и т. п.), предопределяющего направ-
ление выпучивания уголка в плоскости, параллельной
одной из полок, — относительно оси, т параллельной
втррой полке уголка.
Открытые П-образные сечения (рис. 2.2), подвер-
женные осевому сжатию, рекомендуется 'при < ЗХу
укреплять планками или решетками. В противном слу-
Таблица 2.11
Коэффициенты продольного изгиба ? центрально сжатых элементов в зависимости от их гибкости
			-		Значения <р центрально сжатых элементов нз стали марок,?								- / ,
Гибкость X*	°' 1	1 ,	2 1	$ 1 '8И	Ст. 3; 1 4	Ст. 4; М16с 5 1 .6 1		1 7 1	< 8 1	1- 9	Ст. 5*	14Г2; 15ГС, 10Г2С, ' 10Г2СД и 15ХСНД	юхснд .
б 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 ' 190 200	1 0,99 0,97 0,95 0,92 0,89 0 86 1 0,81 0,75 0,69 0,6 0,52 0,45 0,4 0,36 0,32 0,29 0,26 0,23 0,21 0,19	0,999 0,998 0,968 0,947 0,917 0,887 0,855 0,804 0,744 0,681 0,592 0,513 0,445 0,396 0,356 0,317 0,287 '0,257 0,228х 0,208	- 0,998 0,985 0,966 0,944 0,914 07834 0,85 0,798 0,738 0,672 0,584 0,506 0,44 0,592 0,352 0,314 > 0,284 0,254 0,226 0,206	0,997 0,984 0,964 ‘ 0,941 0,911 0,881 0,845 0.792 0,732 0,663 0,576 0,499 0,435 0,388 0,348 0,311 0,281 0,251 0,224 0,204	о; 996 - 0,982 0,962 0,938 0,908 0,878 0,84 0,786 0,726 0,654 0,568 0,492 0,43 •0,384 0,344 0,308 0,278 0,248 0,222 0,202	0,995 0,98^ 0,96 0,935 0,905 ' 0,875' 0,835 0,78 0,72 0,645 0,56 0,485 0,425 0,38 0,34 0,305 0,275 0,245 0,22 0,2	0,994 0,9/8 0,938 0,932 0,902 0,872 0,83 0,774 0,714 0,636 0,552 0,478 0,42 0,376 0,336 0.302 0,272 , 0,242 0,218 0,198	0,993 . 0,976 0,956 0,929 0,899 0,869 0,825 0,7b8 0,708 ' 0,627 0,554 х0,471 0,415 0,372 0,332 0,299 0,269 0,239 0,216 \ 0,196	0,992 0,974 0,954 0,926 0,896 0,866 0,82 0,762 0,702 0,618 0,536 0,464 0,41 0,368 0,328 0,296 0.266 0,236 0,214 0,194	0,991 0,972 0,952 0,923 0,893 0,853 0,815 0,756 0,696 0,609 0,528 0,457 0,405 0,364 0,324 , 0,293 0,253 0,233 0,212 0,192	1 0,98 ‘ 0,96 0,93 ' 0,89 0,85 0,8 0,74 0,67 0,59 0,5 0,43 * 0,37 0,32 0,28. 0,25 0,23 0,21 0,19 0,17 0,15	1 0,98 0,95 0,92 0,89 0,84 0,78 0.7J 0,63 0,54 0,46 0,39 ' 0,33 0,29 0,25 0,23 0,21 0,19 0,17 .0,15 0,13	1 '	0,98 0,95 0,92 0,88 , 0,82 0,77 0,68 0,59 0,5 0,43 0,36 0,31 0,27 0,23 0,2 0,18 0,16 0,14 6,12 0,11
«х jEi « / где г 5=3		/— V р	’ а /0 —	расчетная длина		элемента, определяемая по формуле (2. 11).							ж
5—915
66
Раздел I. Общая часть
чае такие сечения, помимо проверки по формуле (2.3),
следует проверять на устойчивость при изгибно-кру-
тильной форме потери устойчивости.
Проверку* устойчивости стенок и полок сжатых со-
ставных сечений см. в главе 2 п. 4 В и Г.
Б. ЭЛЕМЕНТЫ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ВЕТВЕЙ
Расчет стержней. Для составных центрально сжа-
тых элементов, ветви которых соединены планками или
решетками, -значение коэффициента продольного изги-
ба относительно свободной «оси (перпендикулярной
плоскости планок или решеток) определяется по приве-
денной гибкости Хпр, вычисляемой по, формулам в
табл. 2.12.
Таблица 2.12
Формулы для вычисления приведенной гибкости
Тип сечения
стержня
Соедини-
тельные
элементы (
Значение приведенной гибкости
относительно свободной оси
' Составные элементы из уголков, швеллеров и т. п.,
соединенные вплотную или через прокладки, рассчиты-
ваются как сплошностенчатые при условии, что наи-
большие расстояния между их соединениями (проклад-
ками, шайбами и т, п.) не превышают 40г для сжатых
элементов и 80г — для растянутых элементов, где г —t
радикс инерции уголка или швеллера относительно оси,
параллельной плоскости расположения прокладок. При
этом в пределах сжатого элемента следует ставить не
менее двух прокладок. Исключение составляют пояса
ферм, на которые это требование не распространяется.
Расчет соединительных элементов. Соединительные
элементы (планки или решетки) центрально сжатых
составных стержней должны рассчитываться на услов-
ную поперечную силу (?усл (в кг), принимаемую по-
стоянной по всей длине стержня' и определяемую по-
табл. 2.13.
Таблица 2.13>
Условные поперечные силы русл
'Н
Планки
Решетки
Планки
Решетки
*np
4“
(24)
(2.Б)
(2.6)
X2+F(— +~^) (™)
Для конструкций нз стали
марок
Ст 3 Ст 4
Сталь 14Г2, 15ХСНД, 10ХСНД, 10Г2С,
10Г2СД, 15ГС, Ст. 5
Значения Сусл
В К9
Обозначение: F — площадь сечення'всего стержня в
Обозначения: Ху—гибкость всего стержня относительно свобод-
ной* оси ‘у-X — наибольшая гибкость всего стержня; Xi и
Хя — гибкость отдельных ветвей относительно осей 1 — / и
2 — 2 на участках, между приваренными пленками (в свету) или
между центрами крайних заклепок,— площадь сечения всего
стержня; 7^ и Гр2 — площадь сечения раскосов^ решеток, ле-
жащих в плоскостях, соответственно перпендикулярных осям
/ —/ и 2 — 2, kx и 'k2 — коэффициенты, принимаемые в зави-
симости от величины угла »между раскосом решетки и ветвью
(рис. 2, 3) I___________________________________________
30°
40е
45—60°
45
31
27
Формула (2.6) справедлива прн отношении погонных^ жесткос-
. „	<п
тей планки и ветви >4.
в
Рис. 2.3. Соединение ветвей колонны
решеткой
Гибкость отдельных ветвей на участке между
планками должна быть не более 40.
Устойчивость вегвей составных элементов, соеди-
ненных решетками, должна проверяться на длине меж-
ду узлами.
Если соединительные элементы расположены в не-
скольких параллельных плоскостях, то поперечная си-
ла 0усл распределяется: при наличии только соедини-
тельных планок или решеток — поровну
между всеми системами планок (реше-
ток); при наличии наряду с соедини-
тельными планками или решетками
сплошного листа — пополам между
сплошным листом и всеми системами
планок (решеток).
Соединительные планки (рис. 2.4)
должны рассчитываться как элементы
безраскосных ферм на усилия^ опреде-
ляемые:
сила, срезающая^ планку Т, —* по
формуле"
г=-у;_	(2.8)
момент, изгибающий планку в ее
плоскости М, — по формуле
(2’9*
&
где Q — поперечная сила, приходящая*
ся на систему планок, располо-
женных в одной плоскости;
I —расстояние между осями пла-
нок
С — расстояние между осями ветвей.
Соединительные решетки рассчитываются как
шетки ферм.
Рис. 2 4. Со-
единение
ветвей ко-
лонны план-
ками

„ г • ¥'

k
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций f
Стержни, служащие для уменьшения расчетной,
длины сжатых элементов, рассчитываются на (усилие,'
равное условной поперечной силе в основном сжатом
стержне, определяемой по данным табл. 2.131
В. РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ
Зависимость расчетной длины элемента от способа
закрепления его концов и характера нагрузки. Расчет-
ная длина элемента определяется по формуле
/. = !*/,	,(2.10)
где / — геометрическая длина элемента; р.—коэффи-
циент расчетной дйины, принймаемый для стержней
постоянного сечения с .Четко выраженными условиями
х закрепления концов и приложения нагрузки по данным
габл. 2.14.	. »
Таблица 2 14
Коэффициенты р. расчетной длины для стоек
постоянного сечения с четко выраженными условиями
закрепления концов и приложения нагрузки
Схема закрепле- ния и нагрузки	Значения И	Схема закрепле- ния и нагрузки	Значения И	
Н+ 1—г tr. 1—-	2 1 0,7 0.5	г т	1 2 0,725 1,12	-
Расчетные длины элементов ферм и связей. Опре-
деление расчетных длин элементов фермы с простой
решеткой производится по, табл. 2.15. Если в двух
смежных панелях фермы, расположенных между двумя
смежными, закрепленными от смещения из плоскости
фермы узлами, действуют сжимающие усилия и
Мг < (рис. 2,5), то проверка устойчивости из пло-
5*
скости фермы производится ,нд большее усилие при
расчетной длине
/,= /^0,75 + 0,25
\	Ah г
(2.11)
В фермах с параллельными поясами и перекрест-
пересекающихся стерж-
Рис. 2.5. Схемы фер
мы и связей по верх-
нему поясу
а & фермы; б связей
ней решеткой расчетная длина
ней принимается: при опре-
делении их гибкости J3 пло-
скости ферм ы — р а вной
расстоянию от центра узла
фермы до точки их пересе-
чения; при определении их
гибкости «з плоскости фер-
мы — по табл. 2.16.
Расчетные длины эле-
ментов пространственных
решетчатых сварных конст-.
рукций из одиночных угол-
ков. Расчетная длина поя-
са при определении ее гиб-
кости принимается равной:
а) для элементов с со-
вмещенными в смежных
гранях узлами при тре-
угольной решетке, с распор-
ками (рис. 2.1,а) гили пере-
крестной (рис. 2.1,6)—расстоянию между соседними
узлами /п;
Таблица 2.16
Расчетные длины /0 элементов ферм с простой решеткой
при определении гибкости
Направление продольного изгиба			lQ элементов ферм _		
			Пояса	Элементы решетки.	
				опорные раскосы и опорные стойки	\ прочие элементы
В плоскости фермы .			1 (	/	0,8 1
Из плоскости фермы	• • •		/х Z	1	1
О б о"з н а ч е н и я: — расстояние между плоскости фермы.	1 — узлами	геометрическая длина элемента; , закрепленными от смещения из			
Таблица 2 16
Расчетные длины /0 из плоскости фермы стержней
перекрестной решетки ферм с параллельными поясами
Характеристика узла пере- сечения стержней решетки	/0 элементов решетки при уси- 4 лии в поддерживающем стержне		
	растяги- вающем	нулевом	сжимаю- ’’ щем
Оба стержня не прерывают- ся . 		 ... Поддерживающий стержень прерывается и перекрываете я фасонкой -		, Обозначение: / — гео	o,d 1 0,7 1 метрическая	0,7 1 1 длина стерэ	/ 1 кия.
б) для элементов с несовмещенными в смежных '
гранях узлами при елочной (рис. 2.1,в) или перекрест-
ной (рис. 2.1,г) решетке—расстоянию между узлами
68/, _
Раздел L Общая часть
onwrtL грани /п, умножёнйбму на коэффициент ptnЧ при-
нимаемый по табл. 2.17 в зависимости от отношения
погонных жесткостей пояса (на длине панели) и рас-
кола
Таблица 2.19
Коэффициент для одноступенчатых стоек
Схема	k	Значения щ при с, равном			
		0 | 0,2 | 6,4	0,6 | 0,8 | 1 | 1,5 | 2	2,5	3
Верхний конец свободен
А.
<' При определении гибкости пояса радиус икерции
сёчения уголка принимается: для элементов с совме-
щенными ' в смежных гранях узлами — минимальный;
для элементов с несовмещенными узлами — относитель-
но оси, параллельной полке уголка.
.Расчетная длина раскосов при определении их гиб-
кости принимается равной р-р /р,
где /р —длина раскоса (рис. 2.1);’
— коэффициент, принимаемый в зависимости от
, о
гибкости ‘ раскоса Ар =--- и отношения
г мин
погонных жесткостей пояса и раскоса k по
табл. 2.18. ,
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,2
1,6
1,8
2
2,5
5
10
20
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
' 2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2,01
2,02
2,03
2,04
2,05
2,06
2,06
2,07
2,08
2,09
2,1
2,12
2,14
2,15
2,17
2", 21
2,4
2,76
3,38
2,11
2.13
2,18
2,21
2,25
2,28
2,32
2,35
2,42
2,48
2,54
2,6
2,66
2,8
2
2,11
2,2
2,28
2,3b
2,44
2,52
2,59
2,66
2,73
2,8
2,93
3,05
3,17
3,28
3,39
2
2,25
2,42
2,58
2,7
2,83
2,9b
3,0/
3,17
3,27
3,36
3,55
3,74
2
2,6
.,73
2,94
3,13
3,29
3,44
3,59
3.74
3,87
4
3
3,43
3,77
4,0/
4,35
4,61
4,86
5,08
4
4,44
4,9
5,29
5,67
6,03
5
5,55
6,08
6,56
7
6
6,65
7,25
7,82
Таблица 2Д7
Значения коэффициента цп *
k	>20	10	5	2,5	1.25 ;	1
	1,19	1,13 t	1,08	1,03	1	0,98
Б. В
конец закреплен от поворота
Таблица 2.18
Значения коэффициента р.р
₽° А	<100	140	180
<2	0,92	0,84	0,77
>6	0,82	0,73	0,70
Примечание. Промежуточные значения коэффициента |Лр определяются по интерполяции.^			
Обо
О
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 9
1,2
1,6
1,8
2
2,5
5
10
20
2
1,92
1,86
1,8
1,76
1,67
1,64
1,6
1,57
1,55
1,5
1,46
1,43
1,37
1.32
1,18
1,05
2
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
1,2
2
1,94
1,88
1,83
1,77
1,75
1,72
1,69
1 ,Ь6
1,62
1-.61
1,57
1,53
1,5
1,48
1,31
1,4
2
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
2
1,97
1,94
1,92
1,9
1,88
1,87
1,86
1,85
1,83
1,82
1,8
1,79
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2,12
2,25
2,33
2,38
2,43
2,48
2,52
2
2,45
2,66
2,81
2,91
3
2,5
2,94
3,17
3,34
3,5
3
3,43
3,7
3,93
4,12

Я
в
Л
е

р х н и й
з н а ч е н и
2
А
я:	; с «= п

m =
Расчетные длины стоек. Общие указания. Расчет-
ные длины /0 стоек или отдельных их участков (в слу-
чае ступенчатых стоек) определяются по формуле (2.10).
Для ступенчатых стоек по коэффициентам ц оп-
ределяются расчетные длины отдельных участков их в
плоскости, в которой по всей высоте стоек отсутству-
ют промежуточные закрепления.
Коэффициенты р расчетной длины ступенчатых
стоек свободных рам одноэтажных промышленных зда-
йий разрешается определять со следующими упроще-
ниями:
1)	не учитывать влияния степени загружения и
жесткости соседних стоек, ^определяя расчетную длину
рассматриваемой колонны; при шарнирном' присоедине-
нии ригелей к стойкам — по табл. 2.19, А, а при жест-
ком— по табл. 2.19, Б;
2)	определять расчетные длины стоек лишь для
комбинации Нагрузок, дающей наибольшие значения
продольных сил иа отдельных участках стоек, и полу-
ченные значения р- использовать > так^се для других
комбинаций нагрузок;	* „
3)	для рам с двумя и большим количеством про-
летов при наличии сплошного диска (жесткая кровля,
система продольных связей и т. п), связывающего вер-
хушки всех стоек и обеспечивающего пространственную
работу сооружения, определять расчетные длины стоек
с помощью табл. 2.20 и 2.21 как для стоек неподвижно
закрепленных на уровне ригелей.
Расчетные длины стоек рам промышленных зданий
в направлении вдоль здания (из плоскости рамы) при-
нимаются равными расстояниям между закрепленными
точками (опорами колонн, подкрановых балок и под-
стропильных “ферм, узлами крепления связей и ригелей
и т. п;).
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
52
Таблица 2.20
Коэффициент pia для одноступенчатых стоек
Схема		п	Значения Ща-Нри {3, равном								
			0,04 |	0,06	0,08 I а,1 |		0.2 |	0,3 |	0,4 |	0,5 1	1
	А.	Верхний к о*и е д				шарнирно оперт					
		0,1	1,02	0,91	0,86	0,83	0,79	0,78	0,78	0,78	0,78
		0,2	1,84	1,47	1,31	1,21	0,98	0,9	0,98	0,86	0,85
		0,3	2,25	1,93	1,73	1,57	1,23	1 09	1,02	0,99	0,92
		0,4	2,59	2,26	2,05	1,95	1,46	1,27	1,17	1,1	0,99
		0,5	2,85	2,57	2,31	2,14	1,67	1,44	1,32	1,22	1,06
	Л ,	0,6	3,08	2,74	2,49	2,33	1,85	1,6	1.45	1,35	1,13
		_0,7	3,24	2,9	2,68	2,46	2,02	1.74	1,58	1,47	1,2
		0,8	3,42	3,05	2,85	2,6	2,15	1,86	1,69	1,57	1,27
		0,9	3,7	3,24	3	2,76,	2,28.	1,98	1,81	1,67	1,34
		1	4	3,45	3,14	2,91	2,4	2,11	1,92	4,76	1,41
1 1	-to	1,2	4,55	3,88	3,53	3,28	2,67 2,88	2,35	2,14	1,96	1,54
	4	1,4	5,25	4,43	3,93	3,61		2,51	2,31	2.15	1,68
		Г,б	5,8	4,9	4,37	4,03	3.11	2,76	2,51	2,34	1,82
		1,8	6,55	5,43	4,85	4,43	3,42	2,99	2,68	2.5	1,97
		2 .	7,2	5,94	5,28.	4,85	3,71	3,25	2,88	2,76	.2,1
		Б.	Верхний конец				защемлен				
		0,1	0,78	0,7	0,68	0,67	0,64	0,62	0,6	0,59	0,55
		0,2	1,02	0.86	0,79	0,76	0,7	0,68	0.66 ‘	0,65	0.6
	А	0,3	1,53	1,23	1,05	1	0,79	0,74	0,71	0,7	0,65
	£	0,4	1,73	1,47	1,31	1,2	0,93	0,85	0,78	0,77	0,7
г	Г;	0,5	2,01	1,73	1,54	1.42	1,07	0,95	0,87	0,82	0,75
		0,6	2,21	1,93	1,74	1,61	1,23	1,06	0,99	0,93	0,8
t		”0,7	2,38	2,08	1,91	1,78	1,41	1.18	1,07	0,99	0,85
		0,8	2,54	2,23	2,05	1,92	1,5	1,28	1,16	1,08	0,9
		0,9,	2,65	2,38	2.2	2,04	1,6 -	1,39	1,26	1.17	0,95 1
•*%Г"		1	2,85	2,49	2,31	2,2	1,72	1,48	1,34	1,23	
		1,2	3,24	2,81	2,55’	2,4	1,42	1,67	1.5	1,39	1,1
	Л	1,4	3,7	3,17	2,8	2.6	2,11	1,82	1,65	1,53	1.2
		1,6	4,2	3,5	3,11	2,86	2,28	1,96	1,79	1,66	1,3
*		1,8	4,76	3,92	3,45	3,18	2,45	2,12	1,94	1,79	1.4
		2	5,23	4,3	3,73.	3,41	2,64	2,2	2,08	1,92	1,5
								It			
		Обозначения: р				: л		“ Z,			
Одноступенчатые стойки. В частном случае при со-
блюдении условий
*1	П
значения коэффициентов р- расчетных длин отдельных
участков одноступенчатых стоек рам одноэтажных про-
мышленных зданий в плоскости рамы могут прини-
маться для предварительных соображений по данным
табл. 2.22.
Рис. 2.6. Рас-
четные схемы
стоек
а — одноступен-
чатой; б — двух-
ступенчатой
В общем случае (рис. 2.6, а) значения коэффициен-
тов расчетной длины р* для нижнего участка стойки
принимаются при свободном верхнем конце по данный
табл, 2.19,А, при закрепленном только от поворота —
по данным табл. 2.19,Б, а при неподвижном верхнем
Таблица 2.21
Коэффициент Рп для одноступенчатых стоек
Схема	п	Значения	при 3, равном								
		0,04	0,06 |	0,08»	| 0,1	0.2	1 О.з	0,4	0,5	L1
- А.	Верхний конец				шарнирно <			э п ерт		
	0,1	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67
	0,2	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67
	0,3	0,83	0,81	0,75	0,73	0,69	0,67	0,67	0,67	0/67
	0,4	1,25	1,07	0,98	0,93	0,75	0,71	0,69	0,69	0,68
Л	0,5	1,43	1,27	, i;i9	1,11	0,89	0,8	0,75	0,73	0,71
Ft	0,6	1,55	1.41	1,32	1,25	1,02	0.9	0,84	0,81	0,74
П	°-?	1,65	1.51	1,43	1,36	1,12	0,99	0,92	0,87	0,78
1 j	o.i	1,7	1.6	1,51	1,45	1,21	1,08	1	0,94	0,82
	0,9	1,75	1,64	1,58	1,52	1,29	1,15	1,07	1,01	0,87
1	1	1,78	1,7	1,63	1.57	1,36	1,22	1,13	1,07	0,91
ц	1,2	1,84	1,78	1,72	1,66	1,46	Д.ЗЗ	1,24	1,17	0,99
	1.4	1,87	1/82	1,77	1,72	1,54-	1.41	1,33	1,26	1,07
	1,6	1,88	1,J84	1,81	1,77	1,6	1,48	1,4	1,33	1,13
	1.8	1,9	1,87	1,82	1,8	1/65	1,54	1.47	1,39	1,19
	2	1,92	1,88	1,84 J	1,82	1,69	1,59	1,51	1,44	1,24
	К	Верхний конец				защемлен				
	0,1	0.66	0,65	0,64	0,64	0,62	0.6	0,58	0,57	0,55
	0,2	0,68	0,67	0,66	0,65	Й.64	0,63	0,63'	0,61_	0,58
	0,3	0,75	0,68	О’,67	0,65	0,65	0,64	0,63	0,63	0,6
'ем	0,4	0,94	0,76	0,68	0..65	0.65,	0,65.	0,64	0,64	Ю.61
)	0,5	1,08	0,94	0,$4,	0,78	0,66	0,66	0,64	0,64	0,62
Т— 1 Л 1	0,6	1,24	1.1	1	0,92	0,73	0,67	0,66	0,65	0,63
1 ,pf	0,7	1,37	1,25	1,12.	1,05	0,83	0,73	0,68	0,68	0,65
* 1	0,8	1.47	1,35	1,25?	1,15	'0,92	0,81	0,-75	0,72	0,67
*7	7	0,9	1,55'	1,44	1,34	1,25	1,01	0.89	0,82	0,77	0,7
1 г*	1	1,-64	1.5	1,41	1,33	1,09	0,94*	0,88	0;88	0,73
	1,2	1,72	1,61	1,55	1,45	1,23	1.09	1,01	0,94	0,8
ъ р,,	1,4	1,78	1,69	1,62	1,55	1,33	1<2	1.1	1,04	0,88
	1,6	1,81	1,74,	1,68	1,62	1.41	1.28	1,19	1,12	0,93
	1,8	1,85	1,79	1,75	1,68	1,48	1,35	1,26	1,19	1,01
	2	1,89	1,82	1,79	1,71	1,54	1.41	1,32	1,25	1,05
					Л		Ъ			
	Обозначения: 3				Л ; п h ’					
Таблица 2.22
Коэффициенты р для одноступенчатых стоек рам
одноэтажных промышленных' зданий
	Значения р.		
Вид закрепления верхнего	для нижнего участка при		для
конца	»7й 0,3>у >0,1	•^2 0,1> 7>0,05	верхнее го участка
Свободный Закрепленный только от по-	2,5	3	3
ворота 	.	, . ,	2	2	3
Неподвижный, шарнирно			
опертый Неподвижный, закреплен- ный от поворота . . . . * . ,	1,6	2	2,5
	1.2	1,5	2
О б о з н а,ч е н и я: l±t	, Р4 — длина, :	момент ииерщ	[И ниж-
кого участка колонны и продольная сила, приложенная к нижяе-			
му участку колонны;			-
<г. Pt — то же^ для верхнего участка колонны.			
конце (шарнирно опертом или защемленном) — по фор-
муле
И==
Ft2+^u(«—О
(2.1,3)
m
70
Раздел I. Общая часть
где р-12 и — коэффициенты расчетной длины ниж-
него участка соответственно при Pi=0
и Р2=0; \
Pi+Ъ
т— —--------.
Ра
Значения коэффициентов р-12 и р-ц принимаются
соответственно по данным табл. 2.20 и 2.21 в зависи-
о Л	.
мости от величин п =—* и р= — и способа закреп-
П	-1
пения верхнего конца стойки.
Таблица 2.23
. Указания к определению величин Цъ На И Из
в формуле 2.15
1 , Способ опирания верхнего конца стойки	Коэффициенты’		
		1	1	
	по схемам рисунков		
	2.7,а	2.7Д	|	2.7,в
Свободный Закреплен только от поворота Шарнирного перт Закреплён от пово- рота и смещения	'р7«2 ' По табл. 2.19,Б при Сяа0 По табл. 2.21,А По табл. 2.21,Б	14"» 2 По табл. 2.19,Б при с» 0 По табл. 2.21,А По табл. 2.21,Б	По табл. 2.19, А п ирис «в	. По табл. 2.19,Б 4 п при С “= г—' V? По табл. 2.20.А По табл. 2.20.Е?
Рис. 2 7. Схемы двухступенчатых
стоек для определения коэффици-
ентов р-
-- v
а, би в — соответственно^ дл_й опреде-
ления коэффициентов р-i- р-/и р.
Рис 2 8. К.
примеру рас-
чета (схема
стойки)
Коэффициейт p-а расчетной длины верхнего участ-
ка стойки во всех случаях определяется по формуле
!Ч=—<3,	(2.14)
С
где
Верхний конец стойки условно показан свободным
Эти схемы применяются, для любого вида—опирания
верхнего конца.
Значение коэффициента расчетной длины для^ сред-
него участка длиной Z2 определяется по формуле
14=—.	'	'	(2.18)
Значение коэффициента расчетной длины для верх-
него участка длиной /э определяется по формуле
Двухступенчатые стойки (рис. 2.6,6). Значение коэф-
фициента р-1 расчётной длины нижнего участка ?стойки
(рис. 2.6,6) для всех видов четко выраженных условий
закрепления верхнего конца определяется по формуле
где
е»
(2.19)
/1^1 +(^2 р|+р-з) 0+Лз)а j
V	h
(2.15)
./ Ра + Рз
И (^i+Pa+Ps) ?а ‘
УРз ~
' (/>1+/>2~№з) 03
где G = —;
*8
=
Р2 .
Рз ’
Па =
^2
/1 ;
/ср —среднее значение момента инерции для участков
71 и /2, определяемое по формуле
г _№9* ____________ /1 тЬ да/э
СР li + /а 1	1 ~Н^2
(2Л6)
Пример. Определить коэффициенты расчетных .длин
для стойки, показанной на рис. 2.8, при .разных видах
опирания верхнего конца.
Коэффициенты pi, р-2 и -р8, входящие в формулу
(2.15), определяются как для одноступенчатых стоек
йЪ?схёмам"1на рис: 2.7 и Данным табл. 2:23.
Значение /^-(рис. 2.7, ^. определяется по формуле
—	/2/2 + /3/з
2“ G + /3 ? "
(2.17)
Общие данные:
Л~12; f?=~8; п2=0,75; ₽3 = 0,5.
.По формуле (2.J6) находим /ср =
по формуле (2.17) находим /2 =
8 + 0,75-4
	— = 6,3,
1,75
4-6 +3-1 ,
9
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
71
Свободный верхний_конец:
но табл, 2.23	=	« 2; по табл. 2.19,А в зависим®-
. > «МЛ+4)	1	14 Л г
сти от величины k = —-—;— =	~ ©,75 и
J Ср ^8	®
/6,3 = 0,54
находим, интерполируя, ц8 = 2,52; по формуле (2.15)
находим
f*i =
8
12-2» + 1,752 — (8-2« + 2,522)
6.3
------------------------------= 3,06
1 + 12+8 _
Верхний конец закреплен от поворота:
Р-1 определяем по табл. 2.19,Б в зависимости от ве-
личин
«	«/2 *1	3-8	Л	_ ——	.
. = — = 0,333 и 0 = 0;	= 1,79 .
А (^2 + /3)	8-9
Из —определяем по табл. 2.19,Б в зависимости от' ве-
личин
J ср ^8
_ 4'14
-£~l6,3 -3
= 0,75 и с = 0 ;
k =
£12=* 1,62,
р.3 определяем по табл. 2.19,Б в зависимости ет вели-
чин
3 /-----
*=0,75 и е= — И 6,3 = 0,5!;>8= 1,72:>а = 0,75
14	'
Р-1 =
8
12-1,792 + —1,752 (8-1,623+1,722)
6.3	,
--------------------------------= 238.
Шарнирно опертый верхний конец:
ра определяем по табл. 2.21,А в зависимости от вели-
чин
9	3	-
я =— = 1,125	и ?==	—	= 0,375;	^=1,22.
8 *	8
р<2 определяем по табл.й 2.21,А в зависимости от ве-
3	1 '
личин я = —• = 0,214 и ₽ —	= 0,159 ; р-а = 0,69.
14	о,о
р-з определяем по табл. 2.20Д в зависимости от вели-
чин я = 0,214 и р= 0,159; р-а—' 1,15; -
/	о
/ 12-1,22’+—.1;75’(8-0,69’4-1,15’)
I/ ------------,
г	21
Стойки свободных рам. Значения коэффициентов
расчетных длин р- для стоек свободных рам опреде-
ляются следующим образом.
1. Для стоек постоянного сечеиия* (рис. 2.9, а)
значение коэффициента расчетной длины р-п я-й стой-
ки рамы определяется по формуле
(2.20)
где — -* отношение погонной жесткости -я-й стойки ц
На
ее высоте; —сумма наибольших значе-
ний продольных сил, одновременно действу-
ющих на всех стойках рамы;
Рп — наибольшее значение продольной силы я-й
стойки; У — <—сумма отношений погонных
жесткостей всех стоек к их высотам.
Рис. 2.9. Расчетные схе-
<мы рам
а — со стойками постоянно-
го,, сечения, б — со стойка-
ми равной длины и ступень-
ками, расположенными на
одном уровне; 'в — с .ригеля-
ми конечной жесткости в
жестким сопряжением ри-
гелей со стойками
Коэффициент принимается: при шарнирном
креплении ригелей к защемленным в основании стой-
кам |Ч= 2; при жестком креплении ригелей к стой-
кам— цо данным табл. 2.24 в зависимости от величины
S =	(2.2!>
где 2Z — сумма погонных жесткостей всех стоек рамы;
Stp — сумма погонных жесткостей ригелей ‘рамы.
Коэффициент р.п , полученный пр формуле'(2 20),
должен быть' не меньше: при шарнирном креплении
ригелей к защемленным в основании стойкам — 0,8;
при жестком креплении ригелей к стойкам и жестком
• Под стойкой постоянного сечения понимается стойка о
постоянными значениями жесткости и продольной силы*
72.
Раздел 1^0бщая чйстъ
Таблица 2.24
' Коэффициент Ре , для стойки упруго закрепленной
от поворота на одном конце при свободной смещении
этого конца
Закрепле- ние стойки в фунда- менте	.Значения при S, равном										
	0	Г	-х- 2;	3	4	6	12	18/	,24	60	оо
Жесткое Шарнирное	1 2	1,08 2,18	ив 2,33	1,22 2,48	1,23 2,61	1,37 2,92	1,55 3,65	1,65 4,24	1,71 4,82	1,86 7,12	2 0
закреплении стоек в фундаменте — 0,7; • при жестком
креплении ригелей к стойкам и Шарнирном,закрепле-
нии стоек в фундаменте-— Т,0.	z
2. Для стоек одноступенчатых ; одинаковой длины
со ступенями, ^расположенными на одном уровне
(рис 2,9,6), при рамах с ригелями, шарнирно прикреп-
ленными к сбойкам на одном уровне, значение коэф-
фициента расчетной длины длй нижнего участка
n-й стойки определяется по формулам: '
,	' Г
EA^E^+EPi;	(2.23)
№">= Pj") 4-	.	(2.24)
где	момент инерции нижнего участка рас-
. сманиваемойстойки рамы;
2/1 -—’сумма моментов инерции нижних уча-
'	? стков всех стоек системы;
и Р^— продольные' силы, приложенные к
.‘нижнему и верхнему участкам рас-
сматриваемой стойки;
2 Pi + 2 Ра — сумма продольных сил, приложенных
к нижним и верхним участкам всех
стоек системы; ,
р.1—коэффициент расчетной1 длины нижне-
го участка отдельно стоящей ^стойки с
верхним свободным концом, <у которой
моменты инерции и продольные силы
отдельных участков равняются сумме
моментов инерций и продольных сил
соответствующих участков . всех стоек
рассматриваемой рамы (рис. 2.9).
Коэффициент pi принимается по табл. 2.19,А.
, Коэффициент itf) следует определить при комби-
нации усилий , соответствующей максимуму при
одновременно максимально возможном значении S AG.
Коэффициент расчетной длины, полученный / по
формуле (2.22), должен приниматься не меньше коэф-
фициента ‘р.1, найденного для такой же стойки, но с
закрепленным от смещения верхним шарнирным
концом.	'	’ .
П£и рамах с ригелями конечной жесткости, жест-
ко прикрепленными к стойкам (рис. 2.9,в), значение
коэффициента расчетной длины р-^для, нижнего участ-
ка n-й стойки определяется в зависимости от величины
k и с для рассматриваемой стойки и величины 5 ='
рр Vp
—I—г; > характеризующей степень за-
\ L L , I
\ п , л-|-1 / J2
крепления верхнего конца стойки в ригеле (обозначения
см. на рис. 2,9,в).
Значения коэффициента, р.^при 5=1 приведены
в табл. 2.25. При значениях 5, отливающихся от еди-
ницы, коэффициенты р.^ определяются: при 5<1—г
по интерполяции между соответствующими значениями,
найденными по данным тйбл. 2 25 и 2.19,А; при 1<
<5<3— по интерполяции между соответствующими
значениями, найденными по данным табл. 2.25 и 2.19,Б;
Таблица 2.25
г Коэффициент расчетной длины нижнего участка стойки для однопролетной симметричной рамы
с симметричным’нагружением при 5=1
Схема			k	Значения при с, равном									
				°. 1	0,2	’ 0,4	0,6	0,8 ,	1	|	1,5		1' 2	2,5 .	1 3
		£	0	2'	- 2	’	-2	2	2	2	2	2,3'	2,9 ?	3,48
			0,1	1,92	'	1,92	1,94	1,96	'2'	2,05	2,28	2,72	3,27	3,85
	Р >	д	0,2	1,88	1,88	К9	1,94	1,99 <	<2,07	.231	-,2,92	3,53 ,	4,15
	Л Ъ		0,3	1,82	1 „84	,1,86	1,91	1,99	'2,09	2,52	3,1	3,73	4,41
1 \	А		0/4	1,78	1,8	1,83	.4,88	1,99	2,1	- 2,61	3,22	3,9	4,62
	гР Д		0,5	1/74	4,76	1	4,-8	1,86	4,99	2,12	-2,68	3,35		—		
CSI			0,-6	.1/71	-4,73	1,77	1,84	1,99	2,13	.2,74		мм	мм
"г			.0,7	Л ,67	1,7	1,74,	1,82	1,96	2,14	2,78		мм	мм
	НМ		। 6/8	-1,63	1,67	1.71	1,81	- 1,98	2,15	м»	мм.	мм	
	J,		0,9.	1,61	1,64	1,69	1,79 .	4,98	2,16	мм	мм	мм	мм
			1	1,59	1,61	\ 1,67	<Г,78	1,97	2,17		мм	мм	мм
			1,2	1,54	1,57	' 1,63	1,76	1,97	’“'’мм	мм		мм	
			1,4	L5	1,53	1,6	1,74	1,97		_ — .	мм	ММ	мм
			ьо	ДЛ6.	1,5	1.57	1,72	м—	г		м4-	«мм	мм	мм
			1,8	Л/43	Д,46	<1,54 \	1,69	мм	мм.	мм	мм	мм	мм
Р+Р *р*р			'2	1,41	1Лз	1,52	—	—м	—	1 		ММ	ММ	ММ.
1	г	'2		2,5	1,35	1,38 .	1/49	__				мм	.М-	мм
	s=/		5'	1,21	1/24	—	—			ММ	—	ММ	— -
			до	.1,11	1,13				Мм	Мм	—м		мм	мм
			20	1,06 ,i	—	—	—	—	-г	мм	—	—	ММ
				' 1	Л								
, Обозначения: с=»л.|/				— : А _=— ‘ “									
					<2								
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
73
при S>3 — по данным табл’. 2.19,Б как для ригеля
бесконечной жесткости.
Значение коэффициента, расчетной длины . для
верхнего уч детка n-й стойки определяется по формуле
Стойки многоэтажных рам 4 с жесткими < узлами.
Значения коэффициентов расчетных длин стоек много-
этажных рам с жесткими узлами определяются следу-
ющим образом. .	.	)
Коэффициент расчетной длины стойки яруса мно-
гоэтажной рамы может приближенно определяться как
для стержня упруго закрепленного на обоих концах
от поворота при возможности свободного смешения од-
ного конца относительно другого по схеме, изображен-
ной на рис. 2.10,а; при этом погонная жесткость ри-
гелей полурамы /р5 и принимается соответствен-
но равной сумме погонных жёсткостей ригелей рамы,
примыкающих в .рассматриваемой стойке яруса к
узлам.	'
Значение коэффициента t расчетной длины стойки
яруса определяется по графику на рис. 2.10,6 и в.
Величины а00 и ап, характеризующие относи-
тельную упругость закрепления концов стойки, опреде-
ляются по формулам:
.700=	---- (2.26)
1
и
По графику на рис. 2'10 в зависимости от величи-
«00 «ц—0,4	.	„ , ,
ны —z-------z:— получаем , значение и. Коэффициент
1+ «00 + аП	,	’
расчетной длины стойки будет равен
•	(2.28)
2.3. ЭЛЕМЕНТЫ, РАБОТАЮЩИЕ НА ИЗГИБ
А. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ
Расчет по упругой стадии. Прочность элементов
при изгибе в одной из главных плоскостей проверяется
по формулам: '
(2.29)
QS
Л
a-d < /?ср’
(2.30)
М
и
Рис 2.10. График для определения величины и в зави-
симости от относительной упругости закрепления концов
стойки
а — расчетная схема стойки многоэтажной рамы для определе-
ния ее расчетной длины; б — график величины и от значения
0,3 до значения 'я ; в — график величины и с увеличенными
'	lit
ординатами иа участке от — до я
2
Указанный способ определения расчетной длины
ступенчатых стоек при жестком прикреплении ригеля
К стойкам является точным для случая однопролетной
симметричной и симметрично Загруженной рамы при
S = 1 (табл. 2.25). Для многопролетных рам можно
также пользоваться табл. 2.25, считая условно каждую
стойку входящей в состав симметричной и симметрично
нагруженной однопролетной рамы.,
6—915
где S — статический момент (брутто) сдвигающейся
части сечения относительно нейтральной* оси;
5—	толщина стенки;
а—шаг отверстий для заклепок или болтов;
d — диаметр отверстий (при отсутствии отверстий
принимается d = 0);
R — расчетное сопротивление стали изгибу;
Яср — расчетное сопротивление стали срезу.
В стенках балок при т > 0,4/? должно выполнять-
ся условие
* /3	/	1 1 q2 \
у _оЯ+3т.^___(2.31)
где а — наибольшее по абсолютной величине краевое
напряжение в стенке, вычисленное по сечению
74
Раздел I. Общая часть
брутто в предположении упругой работы ма-
териала
численных ниже условий проверяют по формулам.- при
изгибе в одной из главных плоскостей
Лст^
(2.32)
М  п
Я;
WnHT
(2.36)
Здесь Лет, 8—высота и толщина стенки.
Напряжения а и т определяются для одного и
того же сечения и загружения. При действии на верх-
ний пояс балки сосредоточенной нагрузки в стенке бал-
ки (в местах, не укрепленных ребрами) должно быть
проверено напряжение от местного давления ом по
формуле
при изгибе в двух главных плоскостях
М-г  Л4у
(2.37)
ам	7?,	(2.33)
0Z
где П1коэффициент, принимаемый: для подкрано-
вых балок с тяжелым режимом работы и с
жестким подвесом — 1,5, |ТО же, с гибким
подвесом—1,3, для прочих подкрановых ба-
лок?—1,1 и в остальных случаях—1,0;
Р—величина расчетной сосредоточенной нагрузки
(для подкрановых балок — расчетная величи-
на давления колеса без учета динамического
коэффициента);
R— расчетное сопротивление стали сжатию;
S — толщина стенки;
z — условная длина распределения сосредоточен-
ного’ груза, принимаемая: при подвижной на-
грузке
где №п —пластический момент сопротивления сече-
ния нетто, равный удвоенному статическому
моменту половины площади сечения относи-
тельно оси, проходящей через центр тяже-
сти (рис. 2.12), и не должен превышать
1,2 W. Для прокатных профилей пластиче-
ский момент сопротивления принимается
по табл. 2.26.
г — с
(2.34)
при неподвижной нагрузке от непосредствен-
ного опирания прокатной балки на верхний
пояс проверяемой балки
г = б + 2/ц.	(2.34')
Здесь с — коэффициент для сварных и прокатных ба-
лок— 3,25 и для клепаных балок — 3,75;
/п—сумма моментов инерции пояса балок и кра-
нового рельса (в случае приварки рельса
швами, обеспечивающими совместную рабо-
- ту рельса и балки, 7П—общий момент инер-
ции рельса и пояса);
b — ширина полки опирающейся прокатной бал-
ки;
h\ — толщина верхнего пояса нижней балки, если
она сварная (рис. 2Л1,а), или расстояние от
наружной грани полки до начала выкружки
стенки нижней балки, если она прокатная
(рис. 2.11,6).
Аналогичным образом проверяется опорное сечение
прокатной балки, не укрепленное ребрами жесткости.
В случае изгиба балки в двух главных плоскостях
прочность ее проверяется по формуле
Мх	Му.
у ± -----L х
г ИТ	тНТ
J X,	J у

(2.35)
где х, у — координаты рассматриваемой точки сечения.
Расчет с учетом пластичности. Прочность разрезных
балок постоянного сечения (прокатных и сварных),
несущих статическую нагрузку, при соблюдении пере-
Рис. 211. Дли-
на распределе-
ния в стенке
сосредоточенной
нагрузки, при-
ложенной к
верхнему поясу
балки
а — в сварной
балке; б — в про-
катной балке
Рис. 2.12. к
определе-
нию пласти-
ческого мо-
мента сопро-
тивления из-
гибаемых
элементов
Таблица 2.26
Значения 117п для прокатных двутавровых
и швеллерных профилей
Характер изгиба	
В плоскости стенки			1,12
В плоскости полок	*		1,2
|При расчете по формулам 2 36 и 2.37 необходимо
соблюдать условия:
1)	должна быть обеспечена общая устойчивость
балки с коэффициентом <рб>. 2,5 (при вычислении V6
учитывается только изгиб в плоскости наибольшей
жесткости);
2)	отношение ширины свеса пояса сварной балкич
к его толщине не должно превышать 10;
3)	отношение расчетной высоты стенки к ее тол-
щине не должно превышать
80
1/ —(где Я в т!см2)
Гл. 2. Ра'счеты стальных конструкций
75
4) касательные напряжения в месте наибольшего
изгибающего момента не должны превышать 0,3/?.
При наличии зоны чистого изгиба соответствую-
щий момент сопротивления принимается равным 0,5
(IFHT + Й7" I.
В неразрезных и заделанных балках постоянного
сечения (прокатных и сварных), несущих статическую
нагрузку, при выполнении вышеуказанных условий
(1-ь4) расчетный изгибающий момент определяется
из условия выравнивания опорных и пролетных мо-
ментов; при4 этом прочность проверяется по формуле
(2.29).
Разрешается принимать значения расчетного мо-<
мента:
1)	в неразрезных балках со свободно опертыми
концами — большую из величин
1
------Mi и 0,5Л42,
+т
где Mi, М2 — найбольшие моменты соответственно в
крайнем и промежуточном пролетах, вы-
численные как в свободно опертой раз-
резной балке; г—расстояние от сечения,
отвечающего моменту Л4Ь до крайней
опоры; / — крайний пролет;
2)	в однопролетных и неразрёзных балках с заде-
ланными концами 0,5 М,
где М — наибольший из моментов, вычисленных как в
балке с шарнирами на опорах;	(
3)	в балке с одним заделанным и другим свободно
опертым концом —как в крайнем пролете неразрезной
балки (п. 1).
В случае изгиба в двух главных плоскостях про-
верка производится по формуле (2.35).
Б. ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ БАЛОК
Проверка устойчивости балок не требуется в слу-
чаях:
1) при передаче распределенной статической нагруз-
ки через сплошной жесткий настил, непрерывно
опирающийся на сжатый пояс балки (железобетонные
и армопенобетонные плиты, волнистая сталь и т. п);
2) для балок двутаврового сечения при отношени-
ях свободной длины сжатого пояса I к его ширине Ь,
не превышающих величин, указанных в табл. 2 27, при-
чем свободная длина сжатого пояса балки I принима-
ется равной расстоянию между точками его закрепле-
ния от поперечных смещений (узлы продольных связей,
точки опирания ребер жесткого настила) или между
поперечными связями, препятствующими повороту сече-
ния балки (при отсутствии закреплений I равно проле-
ту балки).
Приведенные в табл. 2.27 значения отношений —
b
действительны для балок из стали марок Ст. 3 и Ст. 4;
для балок из стали других марок эти значения умно-
жаются на
в т/см2).
Устойчивость балок проверяется по формуле
М
К*
<рб^
(2.38)
где М и W— изгибающий момент и момент сопротив-
ления сечения в плоскости наибольшей
жесткости (W соответствует сжатому
поясу);
<Рб — коэффициент, вычисляемый по нижепри-
веденным указаниям:
Т а б л и ц а 2 27
Наибольшие отношения — , при которых не требуется
' Ъ
проверки устойчивости балок
Тип балки	h Ъ	1 Наибольшие отношения “ при отношении полной высоты сечения балки h к толщине сжатого пояса 8,							
		h/^-= 100				A/8f= 50	‘			
		при нагруз- ке, прило- женной		при промежуточ- ных закреплениях	верхнего пояса | независимо от ме- ста приложения нагрузки	при нагруз- ке, прило- женной		при промежуточ- ных закреплениях	верхнего пояса независимо от ме- ста приложения нагрузки
		к верхнему поясу	к иижиему поясу			к верхнему поясу	к нижнему поясу		
Сварная	2	18	28		22	19	30		23
	4	16	26		19	18	27		21
	6	15	24		18	16	25		19
Клепа- ная	2	21	30		24	30	42		33
	4	18	28		21	25	35		27
	6	16	25		19	21	32		24
Таблица 2 2Ь
Коэффициент Ф для проверки устойчивости балок
из стали марок Ст. 3 и Ст. 4
Э|)муле (2.40)	Значения ф для балок				
	без закрепления в пролете				S	<и 3	s	к S	«я	.	к £5	е	О	g м	X	SO *ф	О	X	Ч X
	при сосредоточенной нагрузке, приложенной		при равномерно рас- пределенной нагрузке, приложенной		
•&СЧ, о 7	к верхнему	к нижнему	к верхнему	к нижнему	О*	5	5м	(J	S S	К	о	X	Cl, со 2	2	В	S	с 0.0.^	«	Cl,
с ч	поясу	поясу	поясу	поясу	ЕЙ&ПЯ1- я щ и н «
а х					О ОТ И s Q Ж
, 0,1	1,73	5	1,57	3,81	2.17
0,4	1,77	5,03	1,6	3,85	2,2
1	1,85,	5,11	1,67	3,9	2,27
4	2,2Г	5,47	1,98	. 4,23	2,56
8	2,63	5,91	2,35	/ 4,59	2,9
16	3,37	6,65	2,99	! 5,24	3,6
24	4,03	7,31	3,55	5,79	4
32	4,59	7,92	4,04	6,25	4,45
48	5,6	8,88	4,9	7,13	5,23
64	6,52	9,8	5,65	7,92	5,91
80	7,31	10,59	i 6,3	8,58	6,51
96	8,05	11,29	6,93	9,21	7,07
128	9,4	12,67	* 8,05	10,29	8,07
160	10,59	13,83	9,04	11,3	8,95
240	13,21 ।	16,3b	11,21	13,48	10,86
320	15,31	18,55	13,04	15,29	12,48
400	17.24	20,48	14,57	16,8	13,91
‘ П	рим ечаь	г и я: 1. Для	[ балок из с	тали других	: марок таб-
личные значения ф умножаются на коэффициент, для					Ст.5 - 0,83;
для ЮХСНД, 15ГС, ЮГ2С, 10Г2СД и 14Г2				— 0,71, для	ЮХСНД -
0,6.	г				
2. При одном		закреплении балки в		пролете и	[ нагрузке,
"^приложенной к		нижнему поясу, следует пользоваться второй			
графой.					
6*
76
Раздел I. Общая часть
Таблица 2.29
Коэффициент ф для проверки устойчивости консолей из стали марок Ст. 3 и Ст. 4 при сосредоточенной
нагрузке, приложенной к центру тяжести свободного конца консоли или ниже
а по формуле (2. 40) или (2. 41)	0,1	f 1	2	3	♦ 4	6	8	10	12	14	16	24	32	40
Значения ф Примечаир 0,83; д,ля 15ХСНД,	3,06 < е. Для 10Г2С, И	3,44 1 консоль 0Г2СД, 1	3,76 >ных брл 5ГС и 1	4,06 ок из ст; 4Г2 - о;	4,26 али дру! 71, для 1	4,64 ’их маро 0ХСНД	4,96 к табли’ - 0,6/	5,25 л адые эн;	5,46 ачеиия <j	5,69 |> умнож;	5,9 аются на	6,63 КОВфф]	7,27 ициент: дл	7,79 я Ст.5 —
1) для балок двояко симметричного  двутаврового сечения значение коэффициента % определяется по формуле1								Таблица 2.30 Моменты инерции при кручении прокатных двутавров (по ГОСТ 8239—56*)											
<Р6=ф^-(4'У108-	<2-з9> Jx \ 1 / Значение коэффициента 'ф принимается по" данным табл. 2.28 и 2 29 в функции от параметра a,। вычисля- емого по формуле г / i \2 а=1,54-^( —) .	(2.40) /у \ ft f где /к —мойент инерции при крушении, значения кото- , рого для прокатных двутавров приведены в табл. 2.30.								№ профи- ля дву- тавра		JK в см*		№ профи- ля дву- тавра ‘		JK в слс4		№ профи- ля дву- тавра		JK в см*	
								10 12 14 16 18 18а • 20 20а 22 22а		2,28 2,88 _ 3,59 4,46 5,6 , 6,54 , 6,92 7,94 8,6 9,77		, 24 24 а 27 27а 30 30а 33 36 40 45		11,1 12,8 13,8 16,7 17,4 20,3 23,8 31,4 40,6 >54,7		50 ’ 55 1	60 65 70 70а 70в			75,4 100,3 135 180 244 352 534
Таблица 2.31 Коэффициенты <рб для проверки устойчивости балок																			
’б! ’бн ’б’бн	0,85 0,85	0,9 0,871	0,95. 0,89	1 \ 0,904	1,05, 0,916	1 J 0,^7	1.16, 0,938	1,2 0,948	1,25 0,957		1,3 0,964		1,35 0,973	1,4 0,98	1,45 0,987		1,5 0,994		1,55 1
Таблица 2.32
Для сварных двутавровых балок, составленных из
трех, листов, а также для клепаных балок значение
коэффициента определяется по формуле 2.39, но
зиачёние Параметра а вычисляется по формуле
Рис. 2.13. К определению
коэффициента , <рб для
балок7 с более развитым
сжатым1 -'Поясом
//SiV/ d&3 \
“=8(d-| 11+Т7)’(2л1)
\bh) \ )
где для сварных балок:
5—толщина стенки балки;
d = 0,5Л.
Остальные обозначения
те же, что и в табл. 2.27
для клепаньях балок: 5—
толщина стенки вместе с
полками уголков; — тол-
щина пояса вместе с полкой
уголка; d— высота верти-
кальной полки уголка плюс
толщина пакета горизон-
тальных листов.
Коэффициент $
Тип нагрузки	Значения 5
Чистый изгиб . / 		।	 Равномерно распределенная нагрузка .... Сосредоточенная сила посередине пролета , . Момент на одном из концов балки		1 1,12 1,35 1,75
1 в
двутавров по ГОСТ 8239—56*.
приложении 2 приведены значения
q>6 для прокатных
Если <рб^-0,85, то в формулу (2.38) вместо
подставляется ' величина ,	, определяемая по
табл. 2.31;,
2)' для балок с более развитым сжатым поясом,
симметрично расположенным ' относительно стенки ‘
(рис. 2.13), коэффициент <рб определяется по формуле
?б =	/ (°>5^+₽у)а + С* +
+ (0,5>-р4-₽у)Ь	(2.42)'
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
77
где 5 — коэффициент, зависящий от типа нагрузку и
принимаемый по табл. 2.32;
I — свободная длина сжатого пояса балки;
ур — координата точки приложения нагрузки (со
своим знаком по рис. 2.13).
0,43 — 0,065
Ji '
/1 + «^2
и — моменты инерции соответственно сжатого и
растянутого поясов отйосительно оси симметрии сечения:
/ у = «/1+ 21
1 /ЛЛ	\
= — у^^ + 0,39/к/2 );
* у \« у	/
brf,
где bf и В/ —ширина и толщина элементарных пря-
моугольников, образующих сечение;
у= 1,2 — для таврового сечения;
у = 1Д — для двутаврового сечения
(для двутаврового сечения с одной осью симметрии
принимается промежуточное значение у).
Если, - соответствующее цижнему поясу <Рбн ==
то в формулу^ (2.38), вместо' ¥б под-
hi
ставятся величина
между ближайшими к оси балки рисками поясных за-
клепок; 5 — толщина стенки.
Проверка устойчивости стенки должна ’ произво-
диться с учетом всех компонентов напряженного со-
стояния (а, т и ам ), которые вычисляются по сече-
нию брутто, в предположении упругой работы матери-
ала и без учета коэффициента <рб-
Значения напряжений принимаются:
а — краевое сжимающее напряжение на расчетной
границе отсека со знаком плюс; при этом, если длина
отсека не превосходит его расчетной высоты, то а оп-
ределяется по среднему значению Изгибающего момен-
та в пределах отсека; если длина отсека превосходит
его расчетную высоту, то а вычисляется по среднему
значению момента для наиболее напряженного участ-
ка с длиной, равной, расчетной1 высоте отсека; т —
‘среднее касательное напряжение, вычисляемое по фор-
муле (2.32); ам—напряжение в стенке род местной
'сосредоточенной нагрузкой, определяемое по" формуле
(2.33) для подкрановых балок при = 1,1 и для
прочих балок при п\ = 1.
В отсеках, где местная нагрузка приложена к
растянутому поясу, одновременно учитываются только
два компонента напряженного состояния — а и т
ИЛИ ам и т.
Устойчивость	стенок балок	не проверяется, если
л	Ао	' /2J
при ам	= 0	—	< 120 г/ — ,
о	УК
< Aq
а при ам 0 —, < 80
О
?бТ=Ч>б
п~ +(!“«)
?б
,?бн
<Рбн
где Уб и уби определяются по табл. 2.31;
(2.43)
где R — расчетное сопротивление стали изгибу в т{см2\
при этом должны конструктивно ставиться,
поперечные основные ребра жесткости.
3) проверка устойчивости балок швеллерного се-
чения производится так же, как и балок двутаврового
сечения, т. е. /а вычисляется' по формуле (2.41), а
найденные по формуле (2.39) значения уб умножают-
ся: при приложении нагрузки в главной плоскости,
параллельной стенке — на 0,5 и при приложении н?
грузки в плоскости стенки — на 0,7.
Устойчивость стенок балок симметричного
укрепленных только поперечными основными
жесткости, проверяется по формуле
сечения;
ребрами
(2.44)
где ш — коэффициент,-принимаемый для подкрановых
балок — 0,9. и для прочих балок—1,0
В. ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНОК И ПОЯСНЫХ
ЛИСТОВ БАЛОК
Стеики балок1. Укрепление стенок балок для обесг .
печения их устойчивости может производиться: попе-
речными основными, т. е. поставленными на всю высо-
ту стенки, ребрами; поперечными основными и промежу-
точными (короткими) ребрами, расположенными в
сжатой зоне стенки; поперечными ребрами и продоль-
ным ребром, расположенным в сжатой зоне стенки.
При проверке устойчивости прямоугольного отсека
стенки, заключенного между поябами н соседними по-
перечными ребрами жесткости, расчетными размерами
проверяемой пластинки являются: а — расстояние меж-
ду 'осями поперечных основных ребер; Ло — расчетная
высота стенки, равная в сварных конструкциях полной
высоте стенки, а в клепаных конструкциях расстоянию
1 В приложении 1 приведены графики для проверки устой-
чивости стенок балок, упрощающие проверку, и даиы примеры
пользования графиками.
1	а
Значения величин аМв и т0 при — < 0,Ь
(Д в случае ам = 0 при любых значениях
ляются по формулам; *
а
~) опреле
«о
. /100Ь V ’ , «
°« = ^0 “7—') т/см*;
\ «о /
т0= (1,25-1-----—)(—;—) т/см*.
\	р-2 / \ d )
(2.45)
(2.46)
где d— меньшая из сторон пластинки; р.—отноше-
ние большей стороны к меньшей;
/ 1005 \2
*мй =	~—) т1см*\	(2.47)
ko и ki — коэффициенты, принимаемые по данным
табл. 2.33 в зависимости от величии у.
78
Раздел I, Общая часть
Здесь
ммз.
ho \ 5 J ’

Ьп—лиирина пояса балки;	&п—толщина пояса балки;
с — коэффициенты, принимаемые ' по данным
табл. 2.34.
Таблица» 2.33
Коэффициенты ko й
а ,	При т, равной						
	<0,8	| 1	1 2 1	1 < 1	1 6 1	1 10	>30
		3 н а ч е т		I И Я			
—	6,3	6,62 ’		7,27	7,32 |		[ 7,46
		Значения kt					
0,5 '	2,02	2,07	-2,13	2,17	2,18	2,19	2,21
0,8	3,01	3,12	’3,33	3,47	3,52	3,57	3,65
1	3,61	- 3,8	4,16	4,45	4,57	4,67	z 4,85
1,2	4,02	4,26	4,8	5,28	5,49	5,68	6, С-8
1,4	4,56	4,88	5,66	6,37	6,69	7,05	7,68
1.6	5,2 '	5,58	6,59	7,56	8,03	8,61,	9,49
1,8	5,32	6,34	7,53	8,83	9,44	10,16	11,46
2	6,75	7,28	8,71	10,35	11,18	12,06	13,86
П р г	< м е ч а н и е. Для свар			ных балок пользуются всей та*			
□лицей,	а для клепаных принимают ka=7 и по значению						7=10-
Таблица 2 34
Коэффициент с
Типы балок	Условия работы сжатого пояса	1 Значения с
Подкрановые	Рельс не приварен ... ..... Рельс приварен 		2 сю
Прочие	При непрерывном опирании на сжатый пояс жестких плит . . . В прочих условиях			со 0,8
П р и м е ч стная нагрузка определяется i	а н и е. Для отсеков подкрановых < приложена к растянутому поясу, к< три значении 7 с ксэффициентом с =	балок, где ме- зэффициеит ka = 0,8.
Если — > 2, то при определении gm 1 принимается
ho	0 .
а = ih0 как в табл. 2.33, так и в формуле (2.47). Если
а
— >0,8 ам=/=0 , то при проверке устойчивости стен-
ho
ки по формуле (2.44) различаются два случая.
1. — больше значений, указанных в табл. 2.36»
a	v
Тогда ст0 определяется по формуле
/ ЮОЬ \2
о0 = I — m/см*,	(2.48)
\ ho 1
где k2 — коэффициент, принимаемой по табл. 2.35;
аМв определяется по формуле (2.47).
ам
Если отношение > — получается не больше зна-
G
чаений, указанных в табл. 2.36, то ао определяется по
Таблица 2.35
формуле (2.45), a gMo —по формуле (2.47), но с под-
становкой — вместо а как в формулу
(2.47), так и в
табл. 2.33.
При обеих проверках т0 вычисляется по действи-
тельным размерам отсека.
Таблица 2.36
а	а
Значения —— при разных у и —
°	л,
2/ Устойчивость стенок балок симметричного сече-
ния, укрепленных поперечными основными ребрами и
промежуточными (короткими) ребрами, расположенны-
ми в сжатой зоне (вблизи нагруженного пояса), про-
веряется дважды: по формуле (2.44), полагая,» что
короткие ребра отсутствуют, а ам = 0 и по формуле
7 fl \2
\ 1008 /
(2.49)
1 >5gm
где им в т/см2.
Длина коротких ребер должна быть не менее 0,3
высоты стенки и не менее 0,4 flb где а\ — расстояние
между осями двух коротких ребер или короткого и
основного ребра.
3. Устойчивость стенки балок симметричного сече-
ния, укрепленной, кроме поперечных основных ребер,
одним продольным ребром жесткости, расположенным
на расстоянии Ь\ от расчетной (сжатой) границы отсе-
ка, проверяется' отдельно для обеих пластинок, на ко-
торые продольное ребро разделяет отсек.
' Первая пластинка, расположенная между сжатым
поясом и продольным ребром, проверяется по формуле
°	‘ °м	. I Т V
--- 4--------+ —
°ol	CMOJL \ т01 /
(2.50)
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
, 79
где m — коэффициент тот же, что л в формуле (2.44).
При ом = О
1	/ ЮОВ \2
а01 — ------- I-------т/см*\
V /
Ло
а
при ам =/= О и р.1 = — <2
01
0,25	(l+rf)2 { ЮОВ У
°01 =-----:-------:----1 —— I т/см2;
i_.±_	\ bl '
ha
(2.51)
(2.52)
(1+^Г
°“01 — k' „2
(2.53)
где —коэффициент, принимаемый по табл. 2,37.
Таблица 2.37
Коэффициент k'
а	1	1,5	2
Значения k'	0,36	0,42	0,45
Если — > 2, то при вычислении а01 и сМм при-
нимается Q = 261, a Toi определяется по формуле
(2.46) с подстановкой в нее размеров проверяемой
пластинки.
Вторая пластинка между растянутым поясом и
продольным ребром — проверяется по формуле
Г Г,А_2Л)	Г
1/	] + (-)<'. <*“)
г L а02	м02 J V02 /
где
1,14	/1005 V о ,Л
®02 =  -----—7 (~—) т/см2;	(2.55)
0,5--^ V ’
. \ М
°мм —определяют по формуле (2.47) и данным
табл. 2 33, -принимая в ней вместо отношения
а	'	а
— соответствующее ему значение -—и
ho	ho—di
Yi = 0,8;
тог—определяют по формуле (2 46) с подстановкой
в нее размеров проверяемой пластинки; '♦
в 0,4 gm.
Если первая пластинка укрепляется дополнительно
короткими поперечными рёбрами, то их следует дово-
дить до продольного ребра; при этом проверку устой-
чивости первой пластинки производят по формулам
(2.50) -^’(2.53), в которых значение а заменяется ве-
личиной а\ (где а\ — расстояние между осями сосед-
них коротких ребер); проверка второй пластинки оста-
ется без изменений.
Проверка устойчивости стенок балок асимметрич-
ного сечения (с более развитым сжатым поясом) про-
изводится по изложенным выше указаниям со следую-
щими изменениями:
1) для стенок, укрепленных только поперечными
ребрами жесткости, в формулах (2.45) и (2.47) под Ло
понимается удвоенное расстояние от нейтральной оси
до расчетной (сжатой) границы отсека;
2) для стенок, укрепленных поперечными ребрами
и одним продольным ребром, расположенным в сжа-
той зоне, в формулы (2.51), (2.52), (2 53) вместо
ho
подставляется , а в формулу (2.55) вместо
/л ч 61 V	( 1 bl \	а — а'
I 0,5 — — -подставляется ----— — , где а = ;,
\	по /	\ a ho /	а
Здесь а' — краевое растягивающее напряжение у
расчетной границы отсека.
Стенки балок следует укреплять поперечными
ребрами жесткости, если > 70 1/^— (/?—в т/см2),
о г R
В стенке, укрепленной только поперечными ребрами,
ширина выступающей части парного симметричного
ребра 6р должна быть не менее *— +40, толщина реб-
30
ра должна быть не менее —* 6Р. Расстояние между по-
перечными основными ребрами не должно превышать
ho	ho
2 hQ при — > 100 и 2,5 ho при — < 100 .
'	О	о
Поперечные ребра следует также устанавливать в
местах приложения к верхнему поясу больших сосре-
доточенных грузов. Ширина выступающей- части ко-
роткого ребра должна быть не менее 2/з ширины ос-
новного ребра.
Таблица 2.38
Необходимый момент инерции продольного ребра 7Пр.р'
bt Л.	Момент инэрции	Предельные значения	
		мини- мальное	макси- мальное
0,2	(2.5-0,5— — б3 к	Ло ) Ло	1,5 h0 б3	7 h0 б8
0,25	([,5-0,4—\ — б3 \	j h9	1,5 h0б3 ,	3,5 h0 б3
0,3	, 1,5 б3	—	—
Примечание. Для промежуточных значений • ния ^Гр,р определяются интерполяцией.			bi —- значе- h0
При наличии одного продольного ребра необхо-
димый момент инерции поперечного ребра определяет-
ся по формуле
J = 3^53.
80
Развел I. Общая часть
Необходимый момент инерции продольного ребра
61
определяется в зависимости от величины —~ по фор-
«о
мулам табл. 2.38
При расположении ребер с одной стороны стенки
момент инерции вычисляется относительно оси, сов-
падающей с ближайшей к ребру гранью
Рис. 214.
Опорные
Ребра балок
а — торцовое;
ребро, бысту-
паюшее за
нижний пояс;
б — ребро в
пределах
балки
стенки.
В местах пересечения с поперечны-
ми ребрами и при невозможности сты-
кования продольные ребра прерываются.
Участок стенки составной балки над
опорой должен укрепляться ребрами
жесткости и рассчитываться на продоль-
ный изгиб из плоскости, как стойка,
нагруженная опорной реакцией. В рас-
четное сечение этой стойки включаются
ребра жесткости и полоса стенки шири-
ной до 15 & с каждой стороны ребра.
Расчетная длина стойки принимается
равной высоте стенки.
Нижние сечения опорных ребер
должны быть либо остроганы
(рис. 2.14,<з), либо плотно пригнаны или
приварены к нижнему поясу балки (рис.
2.14,6). Напряжения в этих сечениях при
воздействии опорной реакции не должны
превышать: в первом случае — расчетно-
го сопротивления прокатной стали смя-
тию при а >1ю& и сжатию при а >1,5 5;
во втором случае — смятию. В случае
приварки ребра к нижнему поясу балки
соответствующие швы должны быть рас-
считаны на воздействие опорной реак-
определять как произведение осевой силы на соответ-
ствующий прогиб от поперечной нагрузки (включая мо-
менты на концах).
В составных стержнях с решетками и планками для
каждой ветви определяется осевая сила (с учетом
усилий, от момента Мх , действующего параллельно
плоскостям решеток), а также часть момента Му, при-
ходящаяся на каждую ветвь (пропорционально жест-
костям ветвей), после чего прочность каждой ветви
проверяется по формулам (2.56) и (2.57) при Л4д=0.
При отсутствии ослабления сечения и при одина-'
новых значениях изгибающих моментов, принимаемых
в расчетах на прочность и устойчивость (без учета до-
полнительного момента от осевой силы), проверка сжа-
то-изогнутых элементов на прочность не требуется, ес-
ли mi <20.
Б. ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ
Сжато-изогнутые стержни постоянного сечения при
изгибе их в одной из главных плоскостей, совпадаю-
щей с плоскостью симметрии, проверяются:
1) на устойчивость в плоскости действия момен-
та по формулам
N
« «(при г^О)
ИЛИ
< R (при еу * 0),
?у F
(2.58)
(2.59)
ции.
Поясные листы. Проверка расчетной ширины пояс-
ных листов производится в соответствии с указаниями,
приведенными в п. 2.4,г.
2.4. ЭЛЕМЕНТЫ, ПОДВЕРЖЕННЫЕ ДЕЙСТВИЮ
ОСЕВОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ
где	— коэффициенты, вычисляемые по
нижеприведенным указаниям;
2) на устойчивость из плоскости действия момен-
та (при изгибно-крутильной форме потери устойчиво-
сти) при изгибе в плоскости наибольшей жесткости
/х>/у)и	10 по формуле
c<fyF
(2.60)
А. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ
Прочность сплошностенчаты?: сжато-изогнутых и
растянуто-изогнутых элементов, не испытывающих не-
посредственного воздействия динамической нагрузки,
проверяется по формуле
w™R W^R "
(2.55)
где с— коэффициент, вычисляемый по формуле (2.62);
фу—коэффициент продольного изгиба, принимае-
мый по табл. 2 4.
При тх^15 сжато-изогнутые стержни следует про-
верять по наибольшему краевому напряжению сжатия
по формуле
где W^x и Су вычисляются по указаниям в п. 2.2 на-
стоящей главы.
|/VI
Если <0,1, то применение формулы (2.56).
разрешается лишь при выполнении условий 1 ч-4, из-
ложенных в п. 3,А настоящей главы.
При невыполнении указанных условий прочность
проверяется по формуле
Мх (	1 \
—(2.61)
?б Wx \ тх /
N Мх
--± ——у ±—~
pwt jm jht
(2.57)
где хьу — координаты рассматриваемой точки сечения.
При Хд-^50 величина Мх (а при Ху ^>50— вели-
чина Му) в формулах (2.56) и (2.57) вычисляется с
учетом момента от осевой силы, который разрешается
Здесь Мх— расчетный момент;
<рб — коэффициент, определяемый по формуле
(2.39). Коэффициент ф в формуле (2.39) вычисляется
по последней графе табл. 2.28.
Если <рб >0.85, то вместо <?б в формулу (2.61)
подставляется величина <рб > определяемая по табл. 2.31.
В случаях, когда	можно принимать = 1-
При 10</пх<15 сжато-изогнутые стержни прове-
ряются по формуле (2.60), причем вместо с подстав-
ляется величина
(3 — 0 ,2тл)с + (0,1тх— 1)	.
8<ру

Гл. 2. Расчеты стальных конструкций.
85
Таблица 2.39
<рЕн 103 для сплошностенчатых и сквозных стержней из стали марок Ст. 3 и Ст. 4 (£=2100 кг!см2)
	('3начения «рвн 103 при X,				равной								
m | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70	80	90	100 |	1 110	| 120 ।	1 130	1 140 i	1 150 1	1 160 1	170 |	180 |	190 |	200
А. 0,1	967	959	942	920	890	860	810 0,25	920	887	868	846	820	788	749 0,5	847	800	773	743	711	674	634 0,75	781	729	699	668	634	598	560 1	721	673	641	608	574	540	. 505 1,25	667	623	Ь92	560	528	495	463 1,5	618	577	550	520	490	459	429 1,75	574	536	511	484	456	428	40) 2	535	501	478	453	427	402	377 2,5	468	439	420	399	377	365	334 3	414	390	373	355	338	319	301 3,5	370	349	335	320	304	289	273 4	333	315	303	290	277	263	249 4,5	303	288	277	265	253	241	230 3	285	263	254	243	234	224	213 5,5	256	243	234	226	216	207	198 6	235	225	218	210	201	193	185 6,5	220	210	203	196	189	182	174 7	205	196	191	184	177	171	164 8	182	174	169	164	159	153	147 9	162	157	152	148	143	138	134 10	147	141	138	135	130	126	122 12	123	120	117	114	111	107	104 14	106	102	100	098	096	094	091 17	089	085	084	083	081	079	077 20	075	072	071	070	069	068	066 0,1	—	906	901	893	882	850	810 0,25	—	794	786	774	757	735	706 0,5	—	660	651	638	621	600	574 0,75	—	565	557	545	530	512	490 1	—	495	487	477	464	448	430 1,25	—	440	433	424	413	400	385 1,5	—	395	390	383	373	361	348 1,75	—	360	355	348	340	330	319 2	—	330	326	320	313	304	294 2,5	—	283	280	275	269	263	255 3	—	248	245	241	237	231	225 3,5	—	220	218	215	212	207	202 4	—	199	197	194	191	187	183 4,5	—	180	179	177	174	171	167 5	—	165	164	162	160	157	154 5,5	—	153	152	150	148	146	143 6	—	142	141	140	138	136	133 6,5	—	133	132	131	129	127	125 7	—	124	123	122	121	120	118 8	—	110	НО	Ю9	108	107	105 9	—	099	099	098	097	096	095 10	_	091	090	090	089	088	087 12	—	077	076	076	075	075	074 14	—	067	066	066	065	065	064 17	—	055	055	055	055	055	054 20	—	048	047	047	047	047	046 При иечалие. Для стержней из стали с гибкости "X = X	, но принимаются не в	Ц л я ' с 750 701 591 521 471 432 400 374 353 314 283 258 236 218 203 189 177 167 157 142 129 118 101 089 075 065 Б. 750 669 544 466 410 368 , 334 306 283 246 218 196 178 163 151 140 131 123 115 103 094 086 073 064 053 046 другим ыше ф	П Л О п 690 648 546 483 436 401 372 348 329 294 266 243 224 207 192 180 169 160 151 136 124 114 098 087 073 063 Для < 690 624 510 439 389 350 319 293 272 237 211 190 173 159 147 137 128 120 113 102 092 084 072 063 053 046 значеп для цел	1 Н О С 1 600 590 500 444 403 371 345 324 305 275 250 229 211 197 183 172 161 153 144 131 120 ПО 095 084 071 062 : к в о з 600 573 474 411 366 331 302 , 279 259 227 203 184 168 154 143 133 125 117 100 090 083 071 062 052 046 ием ра< ттральн	: е н ч а 520 520 456 407 371 342 320 301 284 257 234 216 200 186 173 163 154 146 138 126 115 106 092 081 069 060 И Ы X 520 520 437 382 342 311 286 264 247 218 195 177 162 149 139 129 121 114 108 097 089 081 070 061 052 045 ачетног о сжать	Т Ы X 450 450 . 413 372 341 316 296 279 264 239 221 203 189 176 165 155 147 138 132 120 ПО 102 089 079 067 059 стер: 450 450 400 354 319 291 269 250 234 207 187 170 156 144 134 126 118 111 105 095 087 080 069 060 051 044 о сопро lx стер:	стер': 400 400 374 339 312 291 273 258 245 224 206 191 178 166 156 147 139 132 126 115 106 098 086 076 065 057 жней 400 400 364 326 296 272 262 235 221 197 178 163 150 139 130 122 114 108 102 093 085 078 067 059 050 044 тивлен! жней п<	ж н 'е й 360 360 338 309 287 268 253 240 228 209 193 180 168 158 149 140 133 126 121 ПО 102 095' 034 074 063 055 360 360 331 299 274 253 236 221 208 187 170 160 144 134 125 118 111 105 100 090 083 076 066 058 050 043 ля R' зь з табл.	320 320 306 282 263 248 234 222 212 195 182 169 158 149 141 133 126 120 115 106 099 091 080 071 062 054 320 320 301 275 253 236 221 203 196 177 162 149 138 129 121 113 107 102 097 088 081 075 065 057 049 043 лечения 2.11.	290 290 277 257 241 228 216 206 197 182 170 159 М9 141 134 127 120 ПО 101 094 087 077 069 i 060 058 290 290 274 252 234 219 206 195 185 168 154 142 132 123 116 109 103 098 094 085 078 073 063 056 048 042 ФВН о	260 260 252 237 222 211 200 192 184 170 159 150 141 134 127 120 114 ПО 105 097 090 084 074 067 059 052 260 260 249 231 216 203 192 182 173 158 146 135 126 118 111 105 100 095 091 083 076 071 062 055 047 041 пределл	230 230 229 216 204 194 185 178 171 159 149 141 133 126 120 114 109 104 100 093 086 080 072 065 057 051 230 230 227 213 200 189 179 171 163 149 138 129 120 ИЗ 107 101 096 092 087 080 074 069 060 054 046 041 потея п	210 210 210 199 188 180 172 166 160 149 141 133 126 120 114 109 104 099 096 090 083 078 070 063 055 049 210 210 208 196 185 175 167 160 153 141 131 122 115 108 102 097 093 088 084 078 072 067 059 053 045 040 о услов	19Q 190 190 182 174 167 160 154 149 140 132 125 119 113 107 103 099 095 092 086 079 075 067 061 053 048 190 190 190 180 171 163 156 149 143 133 124 116 ПО 104 098 093 089 085 082 075 070 065 038 052 045 039 :НОЙ
82
Раздел I. Общая часть к
Таблица 2.40
Коэффициент т] влияния формы Течения
При еу 0 и Ху < \х проверка производится по
формулам (2.59) и (2.60).
Значения <р£н, <руН для сплошностенчатых стерж-
ней определяются по данным табл. 2.39 в зависимости
.от величин
F
mx— ех
.	F
или Ху, /И1у =	ту = еу ,
где т| — коэффициент влияния формы сечения, при-
нимаемой по данным табл. 2.40.
При /И1>20 проверки по формулам 2.58 н 2 59 не
требуется.
Для составных стержней с решетками и планками
при изгибе их параллельно плоскостям решеток (на-
пример, нормально к оси х) значения <р®и определяют-
ся по данным табл. 2.39 в функции от приведенной гиб-
кости Ххг?р и относительного эксцентрицитета
MxFyi
m^~NTx>
где у\ — расстояние от нейтральной осн до оси наи-
более сжатой ветви.
При вычислении эксцентрицитетов ех или еу за
расчетный момент (Мх или Му) принимается: для .ко-
лонн ’ постоянного сечения рамных систем — наиболь-
ший момент в пределах длины колонны; для ступен-
чатых колонн — наибольший момент на длине участка
постоянного сечения; для консолей — момент в заделке.
Для стержней с шарнирно опертыми концами рас-
четный момент М определяется по табл. 2.41.
—	Таблица 2.41
Расчетный момент М стержней с шарнирно
опертыми концами
'Ч X tn	X. ’	0 < X < 120	X > 120
т < 3	Ммакс“ ( - — (м	-мл 120 '	-М	М =
3 < т < 20 О б о з ( средней тре четный мом (	М ~ М2 -}- + 7^ (MMaK-M2) 1 а ч е н и я:	наибольц ти длины стержня, но не к ент при т < 3 и 0 < X 1! \	М = Afx + +	(Ммакс-М1) зий момент в пределах <енее 0,5 Ммакс: Af2— рас- 20.
Коэффициент с в формуле (2.60) определяется по
формуле
С=—.	(2.62)
1 + атх
где а, Р — коэффициенты, принимаемые по табл. 2.42.
Таблица 2.42
Коэффициенты а и 3
Типы сечения и - место приложения нагрузку (+)		Открытые сечения двутавровые и тавровые *		Замкнутые сече- .ния сплошные или с решетками (планками)
		Симметрич- ный двутавр и тавр при- нимаются по левой графе		
				£1
Значения а		0,7	1-0,3-А. Л	0,6
Значе- ния 3 О( венно 1 чения j рону м Значен		1	1	1
	позначен большей и м J — у (рис. 2. геньшей пол1 :ия Хс даны	0,6 Ф У : и я:	и J [еныцей по «п .13). При У* <и принимав1 в табл. 2. 43	Ч2?-1) а — моменты HI эк относительно - < 0,5 и эксц^ тся р — 1 .	0,6 ь <ерции соответсе- оси симметрии ст- [трицитете в сто-
Гл, 2. Расчеты стальных конструкций
83
Таблица 2.43
Величины \с
Марка стали	Значения
Ст. 3 и Ст. 4	100
Ст. 5	90
10Г2, 1ОГ2СД, 15ГС, 14Г2 и 15ХСНД	85
10ХСНД	80
При определении тх за расчетный момент Мх
принимается: для стержней с концами, закрепленными
от смещения перпендикулярно плоскости действия мо-
мента, — максимальный момент в пределах средней
трети длины (но не менее половины наибольшего на
длине стержня момента); для консолей — момент в
заделке.
Значения с, определенные по формуле (2.62), не
должны превышать: для стержней открытого сечения—
значений, указанных в табл. 2.44; для стержней1 замк-
нутого сечения единицы. При этом пользование коэффи-
циентами а и установленными для стержней замк-
нутого сечения, допускается только при наличии не
Таблица 2.44
Коэффициент с
bh	Наибольшие значения с								М при	, равном							
	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2	1,4	1,6	1,8	2	2,5	3	4	5	10
0.1	1	0,88	0,69	0,56	0,46	0,39	0,34	0,3	0,27	0,24	0,22	0,18	0,15	0,12	0,1	0,049
0.5	1	0,89	0,73	0,59	0,5	0,42	0,37	0,32	0,3	0,27	0,24	0,2	0,17	0,13	0,11	0,054 .
0,8	1	0,91	0,77	0,64	0,54	0,47	0,41	0;36	0,33	0,3	0,27	0,23	0,19	0,15	0,12	0,062
1	1	0.93	0,8	0,67	0,58 .	0,5	0,44	0,39	0,35	0,32	0,3	0,26	0,21	0,16	0,13	0,068
1.5	1	0,95	0,85	0,74	0,66 ;	0,58	0,52	0,47	0,43	0,39	0,37	0,3	0,26	0,2	0,18	(.,085
2	1	0,97	0,9	0,8	0,73	0,66	0,6	0,54	0,5	0,45	0,42	0,36	0,31	0,24	0,22	0,105
>2,5	1	0,99	0,92	0,85	0,78	0,72	0,66	0,61	0,56	0,52	0,49	0,41"	0,36	0,28	' 0,24	0,126
Обозначения: h — высота сечення; b и — шчрина и толщина более сжатого пояса.
М
При -— > 10 стержни следует рассчитывать на изгиб без учета продольной силы. Значения коэффициента ф при проверке устойчи-
Д/Л	-	<	.
вости определяются в этом случае по последней графе 6 табл. 2.28.
менее двух промежуточных диафрагм по длине стерж-
ня; в противном случае они рассчитываются как для
стержней открытого одностенчатого сечения (а =0,7).
В составных сжато-изогнутых стержнях с/решет-
ками, при изгибе их5 в плоскости, параллельной пло-
скости решеток, кроме проверки стержня в целом, не-
обходима проверка отдельных ветвей как центрально-
сжатых элементов (см. 2 2); при/этом осевая сила в
каждой ветви определяется как в поясе решетчатой
фермы с учетом усилия от изгибающего; момента.
При аналогичной проверке отдельных ветвей со- '
ставных стержней с планками, расположёнными в
плоскостях, параллельных плоскости изгиба, должен
быть учтен местный изгиб ветвей от фактической по-
перечной силы (как в поясах без'раскосной фермы).
Сплошностенчатые стержни, подверженные сжа-
тию и изгибу в обеих главных плоскостях, при совпа-
дении плоскости наибольшей жесткости (/х >/у) и
плоскости симметрии проверяются на устойчивость по
формуле
с ,	(2.64)
«рВу и с —определяются так же, как в формулах (2 55}),
(2.60).
При вычислении ячу для стержней двутаврового се-
чения с неодинаковыми полками, коэффициент влия-
ния формы сечения определяется по первой строке
табл. 2.40.
Если у<0,8 тх, то, помимо проверки по фор-
муле 2 63, требуется проверка по формулам (2.58 и
2.60) при еу = 0; если \ > то требуется дополни-
тельная проверка по формуле (2 58) при еу =0.
В случае несовпадения плоскости, наибольшей же-
сткости (Jx>Jy) и плоскости симметрии расчетная ве-
личина tnx увеличивается на 25%.
Составные стержни с решетками в двух параллель-
ных плоскостях, подверженные сжатию и изгибу в
обеих главных плоскостях, следует проверять на
устойчивость дважды: 1) на устойчивость стержня в
целом в плоскости, параллельной плоскостям решеток
(например, нормально к оси х), считая еу=0; 2) на
устойчивость отдельных ветвей как сжато-изогнутых
элементов по формулам (2 59) и (2 60). Осевая сила
в каждой ветви определяется при этом как в поясе
решетчатой фермы с учетом усилия от момента Мх.
Момент Л4у распределяется между ветвями про-
порционально их жесткостям, в случае, когда момент
Му действует в плоскости одной из ветвей, он полно-
стью воспринимается этой ветвью.
При проверке отдельной ветви по формуле (2 60)
гибкость . ее определяется по наибольшему расстоянию
между узлами решетки.
В. ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНОК ЦЕНТРАЛЬНО
СЖАТЫХ И СЖАТО ИЗОГНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Наибольшая расчетная высота стенки (или рас-
четная ширина горизонтального листа двустенчатого
сечения) в центрально сжатых стержнях определяется
по формуле
84
Раздел I. Общая часть
— = 40 "1/— +°.2Х
8 УЛ
(/? — в т/см?)> (2.65)
но принимается не более 75'& .
Здесь Ло — расчетная высота стенки, принимаемая
так же, как, и для балок (см. п. 3,В настоящей главы);
&—толщина стенки, X расчетная гибкость стержня.
„	h0 '
В'случае недонапряжения стержня значения-—,
вычисленные- по формуле (2.65), могут быть увеличе-
ны в 1/ — раза (здесь а==~’ <р— коэффициент
Г а	Г
продольного изгиба).
»,	i ho
Наибольшее значение отношений — для стенки
сжато-изогнутого элемента (колонны) определяется в
аависимости от величин
а — а'	т
а --------и----»
а	а
где а—сжимающее напряжение в tJcm2 у расчетной
границы стенки, вычисленное без учета коэф-
фициентов <рвн, <р£у, сер;1
а' — соответствующее напряжение у противополож-
ной, расчетной границы стенки; т= ——-—
'	Йст о
среднее касательное напряжение в рассма- ,
триваемом отсеке.
_	ho
При а <0,4 величина > принимается как для
о
стенок центрально сжатых стержней.
При а ^0,8
(2.66)
о	У о
где коэффициент k$ принимается по табл. 2.45. ,
Таблица 2.45
Коэффициенты
x a	Значения k3 при а, равной						
	0,8	1	1,2	1 M	1,6	” 1,8 '	2
0	1 ,’88	2,22	2,67	3,26	4,2	5,25	6,3
0,2	1,88	2,18	2,51	2,9	3,4	3,82	4,11
0,4	1,59	1,76	1,93	2,07'	2,25	2,43	2,56
0,6 ।	1,31	1,37	1,48	1,6	1,71	1,8	1,86
ребром рассматривается как самостоятельная пластин-
ка. Ширина выступающей части парного симметрично-
го продольного ребра должна быть не менее 108 при
толщине его не, менее 3/4& (где & — толщина стенки ко-
лонны).
Рекомендуется включать продольное ребро в рас-
четное сечение колонны.
Если устойчивость стенки не обеспечена, то В’ рас-
чет вводится только часть ее шириной по 158, считая
от гранцц расчетной высоты.
Г, ПОЯСНЫЕ ЛИСТЫ СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗОГНУТЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Наибольшая расчетная ширина неокацмленного
сжатого свеса листа (полки) в центрально сжатых и
сжато-изогнутых стержнях определяется по данным
табл. 2.46 в зависимости от наибольшей гибкости
стержня X.
Таблица 2-46
Предельные величины неокаймленных свесов (bjb)
ь
Марка стали	Значения — при X, равной
элемента ______________________'________________
!	25	50	75	100	125
Ct. 3 н Ct. 4 . . .	14	15	16,5	18	20
10Г2С, 10Г2, 15ГС, 14Г2 и 15ХСНД . . .	12	13	14,5	16,5	18,5
ЮХСНД . ... .	11	12,5	14	16	17,5
Обозначения: b — расчетная ширина свеса, измеряемая
в сварных элементах от грани ^тенки, в прокатных — от края вы -
кружки, в клепаных —от наружной заклепочной риски; в — толщи-
на листа (полки).
ь
„ В случае недонапряжения элемента значения *—
о ,
полученные по табл. 2.46, могут быть увеличены в*
/ У? ср
1 / ------ раза, но не более чем на 25%. (Здесь у
If о
меньшая из величин <рвн, <рв”, или с<р, принятых при
проверке устойчивости данного элемента.)
Наибольшая расчетная ширина неокаймленного
сжатого свеса листа (п'олки) в балке не должна пре-
вышать
ho
В интервале 0,4<а<0,8 значения , определяются
о
линеинои интерполяцией между значениями —, наи-
4 о
В случае
численные по
//R
1/ т— раза,
недонапряжения балки значения —вы-
о
формуле (2.67), могут быть увеличены в
но не более'чем на 25%; здесь а — боль-.
шая из величин,
деиными. для а =0,4 и а =0,8.
В.случае укрепления стенки колонны продольным
ребром жесткости, расположенным посередине стенки,
наиболее напряженная часть стенки между поясом и
М
— ИЛИ
W6
f Мх Afv
~ty±~rx
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
85
2.5. СВАРНЫЕ, ЗАКЛЕПОЧНЫЕ И БОЛТОВЫЕ
СОЕДИНЕНИЯ, РИСКИ И СВАРНЫЕ СТЫКИ
ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ УГОЛКОВ
А СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Основные положения. Основным видом сварки, при-
меняемой в стальных конструкциях, является электро-
дуговая — ручная или автоматическая и полуавтомати-
Рис. 2.15. Типы сварных соединений
а —в стык прямой, а* —то же, косой, б — угловой
фланговый, б'— то же, лобовой; б"— то же, в тавр:
в — на электрозаклепках (применяется только для не-
расчетных соединений); г —в прорезь (на угловых швах)
ческая, выполняемые под 'слоем флюса или в атмосфере
защитных газов. Для сварки элементов больших тол-
щин (от 20 лш) применяется электрошлаковая сварка.
Автоматическая электродуговая и электрошлаковая
сварки, разработанные и внедренные на производстве
Институтом электросварки имени Е. О. Патона АН
УССР, являются очень производительными способами
и дают швы высокого качества. Поэтому при проекти-
рЪвании следует широко применять эти способы сварки.
Рис. 2.16. Виды свар-
ных швов
1 — потолочный, 2го-
ризонтальный, <3 — вер-
тикальный; 4 — нижний;
5 — прерывистый (шпо-
ночный)
Электродуговая сварка в .стык, втавр * и в угол
требует предварительной подготовки кромок сваривае-
мых деталей (начиная с определенных толщин), раз-
личной для разных типов швов.
ч В проектах необходимо указывать назначенный вид
сварки, тип шва и тип электрода.
Типы электродов и рекомендации по их примене-
нию приведены в главе 1, а типы швов, их размеры,
условные обозначения и разделка кромок под швы да-
ны в табл 24 9 4-24 11 Типы сварных соединений и ви-
ды сварных швов приведены на рис. 2.15 и 2 16. -
Расчетные сопротивления. В табл’ 2.47 приводятся
расчетные сопротивления сварных швов, выполненных
электродуговой сваркой.
Таблица 2.47
Расчетные сопротивления сварных швов
Вид сварных швов	Вид напряженного состояния	Условное обозначе- ние ч	Расчетные сопротивления в кг/см* сварных швов, выполненных авто- матической и полуавтоматической сваркой, а также ручной элект- родами типов				
			Э42, Э42А |	Э50А				
			Марки стали свариваемой конструкции				
			Ст. 3 Ст. 4.	14Г2, 15ГС		10Г2С, 10Г2СД. 15ХСНД’ -1	10ХСНД 1
				3<20 мм	20<5<32 мм		
Швы в стык	Сжатие 			₽ссв	2 100	2 900	2800	2 900	3 400
То же	Растяжение: а) при автоматической сварке . .		2 100	2 900	2 800	2 900	3 400
	б) при полуавтоматической и руч- ной сварке с применением для_ контроля качества швов: повышенных способов ..... обычных способов	!	. . Срез . 				рсв ^ср	2 100 1 800 1 300	2 900 2 500 1 700	2 800 2 400 1700	2 900 2 500 1 700	3 400 2 900 2 000
Угловые швы	Сжатие, растяжение и срез		о св Лу	1 500	2 000	2 000	2000	2 400
К повышенным способам контроля качества швов,
применяемым в дополнение к обычным (наружный ос-
мотр, замеры размеров, просверливание и т. п.), отно;
сятся: просвечивание, проверка ультразвуком и т. п.
Применение повышенных способов контроля качества
швов должно оговариваться в проекте.
Расчетные сопротивления сварных швов, выполня-
емых электродами типа Э42А в соединениях элементов
86
Раздел I. Общая часть
Расчетные формулы
Таблица 2.49
Допускаемые усилия на угловые швы
Таблица 2.48
Тип шва и характер нагрузки	' Формула	
Растяжение перпендику- лярного к силе шва'В стык	—-— <яса 8*ш _	₽	(2.68)
Сжатие перпендикулярно- го к силе шва в стык	—— 81ш с ,	(2.69)
Растяжение косых швов в стык	Л^!_<лсв 8 ‘ш ₽	(2.70)
Сжатие косых швов в стык )	6 1	С ‘ш	(2-71)
Срез косых швов в стык	8 «ш - ср	(2.72)
‘ Изгиб швов в стык Изгиб и срез швов в стык	) По соответствующим формулам 1 для целого сечеиия с заменой Я J	на ЯсВ	
Сжатие, растяжение и срез угловых швов			— <ЯСВ ₽ Лш 1ш У	(2:73)
Изгиб угловых швов	———</?св ph I2	У ' г ш ш	(2.74) '
	Г / GM \2 . / Q	\ 2
Изгиб и срез угловых швов		
		(2.75)
Обозначения: N,( дольная сила, поперечная ci ющие на соединение; — длине шва (при выводе его равная полной длине шва 31 о — наименьшая из толщин, эффициент формы углового томатической р = 1,0, полуа ®=0,7; Лщ — толщина углов» направлением действия енл	J, М — соответственно расчетные про- яла и изгибающий момент, действу- расчетная длина шва, равная полной на подкладках за пределы стыка) или а вычетом 10 мм в остальных случаях; соединяемых в стык элементов; р —ко- шва, принимаемый при сварке: ав- втоматической р — 0,8 и ручной р = □го шва (рис. 2. 17); а — угол между ы и косым швом, Ясв , /?св , Ясв , о	с	со	
— расчетные сопротивления сварных швов (табл. 2.47).		
Рис. 2.17. Расчетная толщина углового шва,при
различной ферме сечения
из низколегированной стали с элементами, из стали
марки Ст. 3, принимаются такими же, как и для свар-
ных швов в соединениях элементов из стали марки
Ст. 3, выполняемых электродами типа Э42
В сварных конструкциях, выполненных из стали
марки Ст. 5, расчетные сопротивления сварных швов
принимаются на 10% выше соответствующих расчетных
Толщина углового шва йш' в мм	Значения допускаемых усилий в ш см на швы, выполненные			
	ручной сваркой (р==0,7) |		полуавтоматической сваркой _____	(0=0,8),	
	электродами типов			
	Э42, Э42А	| Э50А ч s ’		
	Марки стали свариваемых конструкций			
	Ст. 3, Ст. 4	10Г2С, 10Г2СД, 15ХСНД, 15ГС, 14Г2	Ст. 3, Ст. 4	10Г2С, 15ГС, 15ХСНД, 14Г2, 10Г2СД
4 6 8 10 12 14 16 18 20	0,42 0,63 0,84 1,05 1,26 1,47 1,68 1,89 2,1	0,56 0,84 1,12 1,4 1,68 1,96 2,24 2,52 2,8	0,48. 0,72 0,96 1,2 1,44 1,68 1,92 2,16 2,4	0,64 0,96 1,28 1,6 1,92 2,24 2,56 2,88 , 3,2
Таблица 2.50
Допускаемые усилия на сварные швы в стык
	Допускаемые усилия в ш см					
			Сжатие при ручной,			
	Растяжение пои		автоматической н полу-		Срез	
	лучной	и полуавто-	автоматической сварке			при авто-
И	матической сварке		и растяжение при авто-		ма1ической, по-	
	при обычных с ю-		матической, а также		луавтоматнчес-	
Ч	собах контроля ка-		"при ручной	и полуавто-	кой	н ручной
	чества шва ‘		матической	при по вы-	сварке	
			шейных способах кон-			
X а й а>			троля качества шва			
	Электродами типов					
СЧ аз S и	Э42, ' Э42А	Э50А	Э42, Э42А	Э50А	Э42, Э42А	Э50А
	Марки стали свариваемой конструкции						
к				10Г2С,		14Г2, 15ГС,
я	Ст. 3,	10Г2С,	Ст. 3,		Ст.З,	10Г2С,
ч	Ст. 4	10Г2СД,	Ст. 4	10Г2СД,	Ст.4.	10Г2СД,
		15ХСНД		15ХСНД		15ХСНД
4	0,72	1	0,84	1,16	0,52	0,68	'
6	1,08	, 1Л	1,26	1,74	0,78	1,02
8	1,44	2	1,68	2,32	1,04	1,36
10	1,8	2,5	2,1	2,9	1,3	1,70
12	2,16	3	2,52	3,48	1,56	2,04
14	2,52	3,5	2,94 3,36	4,06	1,82	2,38
16	2,88	4		4,64	2,08	2,72
18	3,24	4,5	3,78	5,22	2,34	3,06
20	3,6	5	4,2	5,8	2,6	3,40
22	3,96	5,5	4,62	6,38	2,86	3,74
24	4,32	6	5,04	1 6,96	3,12	4,08
26	4,68	6,5	5,46	7,54	3,38	4,42
28	‘5,04 '	7	5,88	8,12	3,64	4,76
30	5,4 .	7,5	6,3	8,7	3,9	5,10
32	5,76	8	6,72	9,28	4,16	5,44
34	6,12	8,5	7,15	9,86	4,42	5,78
36	6,48	9	7,56	10,44	4,68	6,12
38	6,84	- 9,5	7,98	11,02	4,94	6,46
40	7,2	10	8,4	11,6	5,2	6,80
Примечание. При растяжении и сжатии свариых швов
в стык, выполненных электродами типа Э50А в элементах из
стали марок 14Г2 и 15ГС, допускаемые усилия принимаются как
для стали марки 15ХСНД, причем при толщине свариваемых
деталей до 20 мм — согласно данным соответствующих граф,
а при толщине от 22 до 32 мм — табличные данные умножаются
на коэффициенты: для третьей графы —0,96 и для пятой гра-
фы — 0,966.	- __
Гл, 2. Расчеты стальных конструкций
87
Таблица 2.51
Конструирование сварных соединений
Требования			Характер нагрузки, действующей на конструкцию	
	•	статическая нагрузка	регулярные подвижные или вибрационные нагрузки
Толщина углового шва	а)	при толщине листов от 4 до 9 мм — не менее 4 мм; „	,	, 10’, 14 ,	„	6 , „	ж	»	»	15 „ 25 »	ж	8	в »	ж	»	.	26 , 40 ,	»	10	, „	„	„	»	41 и более	»	12	„ и во всех случаях не более 1,2 5*. б)	минимальнее необходимая по расчету на прочность по конструктивным требованиям	
Форма углового шва	Любая	Лобовые швы с отношением катетов 1:1,5 д Фланговые швы с отношением катетов 1:1 При ручной сварке — швы вогнутой формы
Расчетная длина флангового и лобового швов	>40 мм и >4/гш, ио<60Аш Здесь — толщина шва	• То же
Совместная работа сварных швов и закле- пок или сварных швов и фрезерованных тор- цов	'Не допускается	Не допускается	,
Прерывистые швы 1	Расстояние в свету между шпонками в сжатых элементах ие более 155 и в растя- нутых не более 305 (Здесь S — толщина бо- лее тонкого элемента) В прикреплении фасоиок к поясам — не рекомендуются	Не допускаются
Величина нахлестки	Не менее пяти толщин	То же
Стыки горизонтальных и вертикальных листов	В стык и с накладками; в последнем слу- чае швы у накладок не должны доводиться до оси стыка на 25 мм с каждой стороны	а)	Только в стык (без иакладок) с двусто- ронней сваркой или односторонней с под- варкой корня шва б)	Концы швов выводить sa пределы стыка (на подкладки) в)	Поверхности стыковых швов поясиых листов зачищать заподлицо с основным металлом	~ '
Поясные швы балок ' \	,, Не ограничиваются	Сплошные с полным проваром по толщине стенКи	(
Расстояние между швом в стык основного элемента и швами прикрепления каких-либо деталей	При параллельных швах ие менее 10 толщии основного элемента; при пересекающихся швах шов прикрепления детали прерывается на участке 40 — 50 мм от шва в стык в обе стороны	
Сварка в стык листов разной толщины или ширины	Не ограничивается	Необходимы односторонние или двусторон- ние скосы толстого (широкого) листа с укло- ном не круче 1:5. Если разница толщин лис- тов не превышает 4 мм и Ve толщины более тонкого листа, то устройство скоса не обяза- тельно
Размеры скосов ребер жесткости балок в местах примыкания к поясам и к 'другим пебиам	40x60 мм с ббльшим размером вдоль стенки	
Свариые швы в узлах решетчатых конст- рукций	Приварка элементов к фасонке производится по контуру с расчетной длиной шва, рав- ' ной сумме фланговых н лобового шра, при этом длины фланговых швов у пера и обушка углового профиля должны быть обратно пропорциональны нх расстояниям от оси профиля, что соответствует длине флангового шва у обушка- для равнобокого уголка — 0,7/фл; для нер'авнобокого, приваренного широкой полкой, — О,652фл и для неравнобокого, приваренно- го узкой^ полкой, — 0»75/фл (£фл — сумма длин фланговых швов). Элементы в пределах фасонки должны располагаться так, чтобы расстояние между соседними швами было не I менее 50 мм	...	.		
* Здесь S — наименьшая толщина соединяемых элементов.	'	|		
88
Раздел^!. Общая часть
сопротивлений, установленных для конструкций из
стали марки Ст. 3.	’	,
При расчете сварных швов на выносливость приве-
денные в табл. 2.47 значениярасчетных сопротивлений
умножаются на коэффициент у (см^ п. 2 1). '
Расчет соединений. В табл. 2 48 .приводятся фор-
мулы для расчета сварных соединений. Г1ри коэффици-
енте-условия работы конструкции или элемента’т<1
значения расчетных сопротивлений R в формулах ум-
ножаются на-т.
Допускаемые усилия. В табл. 2 49 и 2.50 приведены
значения допускаемых усилий на сварные швы угловые
и в стык при коэффициенте условий работы т=1 и
коэффициенте, учитывающем работу Сварных соедине-
ний на выносливость у «1.
/ Конструктивные требования. В табл. 2.51 приведе-
ны указания по конструированию сйарных соединений
‘элементов.' “
Б. ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Рис. 2 18. Типы заклепок
а —с полукруглой головкой (по ГОСТ 1191—41); б —с по-х
тайной головкой (по ГОСТ 1195—41) в —с повышенной го-
ловкой н коническим стержнем (заводская нормаль)
Основные положения. Заклепочные соединения мо-
гут быть: прочные, плотные и прочно-плотные. Для
прочных. и плотно-прочных заклепочных соединений
элементов стальных конструкций1 применяются, как
с повышенной головкой и коническим стержнем (по
заводским, нормалям).
Типы заклепок показаны на рис. 2.18, типы закле-
почных соединений — на рис. 2.19.
Расчетные сопротивления. Расчетные сопротивле-
ния даны для двух групп заклепочных соединений В и
С. К группе В относятся соединения с, заклепочными
отверстиями сверлеными: а) на проектный диаметр -в
собранных элементах; б) в отдельных деталях по кон-
дукторам; в) сверленые или продавленные на меньший
диаметр в отдельных деталях с последующей рас-
сверловкой до проектного диаметра в собранном виде.
К группе С относятся соединения, в которых -заклепоч-
ные отверстия продавлены или просверлены без кон-
дукторов в отдельных деталях.
Таблица 23>2
Расчетные сопротивления заклепочных соединений
'	! при горячей и холодной клепке
Вид напряжен- ного состоя- ния и группа соединений i	Условное обозначение	Расчетное сопротивление R9 в кг/см9 для марки стали	1							
		заклепок		соединяемых элементов конструкций					
		Ст. 2 закл., Ст. 3 закл.	09Г2.	j	Ст. 3, Ст. 4	S X)	14Г2, 15ГС		15ХСНД 10Г2С	ЮХСНД
						3 < 20 мм	20 < 3 < <32 мм		
Срез В	R3 ср	1 800	2 200	—	—	—	—	—	—
Срез С	R3 ср	1 600	. —	—	—	—	—	—	—
Смятие В	R3 СМ	— .	—	4 200	4 600	5 800	5 600	5 800	6 800
Смятие _ С	7?3 см	—	—	3 800	—	—	—	—	—
Растяжение (отрыв головок)	я3 отр	1200	1500	—	—	—	—	—	1
Рис. 2.19. Типы заклепочных соединений
а — внахлестку, б — с одной накладкой; в —
с двумя накладками
В случаев снйжения расчетных сопротивлений скле-
пываемого металла в соответствии с примечаниями к
табл. 2 1 расчетные сопротивление смятию, приведен-
ные в табл 2.52, снижаются пропорционально.
В соединениях с потайными и полупотайными го-
ловками расчетные сопротивления срезу и смятию сни-
жаются на 20%, работа таких заклепок на растяжение
не допускается.
При расчете заклепочных соединений на выносли-
вость значения R3 должны быть умножены на коэф-
фициент у (см. п. 2.1).
Рдсчет соединений. В табл. 2.53 приводятся фор-
мулы для расчета заклепочных^- соединений’ и в табл.
2.о4 —- силы, действующие на одну заклепку.
При прочно-плотных швах диаметр заклепки оп-
ределяется по формуле
d=j/55—а,	(2.83)
правило, заклепки с полукруглой головкой по ГОСТ
1191—41 и с потайной головкой по ГОСТ 1195—41. В
отдельных случаях допускается применение заклепок
где d — диаметр заклепки в см; S — толщийа более
тонкого из соединяемых элементов в см; а —: постоян-
ная величина, равная 0,4 при соединении внахлестку и
0,6 — при соединении с накладками.
Гл. 2. Расчеты. стальных, <к$Н£Трукций
Расчетные формулы
Таблица 2.53
; Характер работы заклепки 1 ,	t	Формула
i срез	' Смятие Отрыв головки Обозначения: d «с'р — количество срезов е сумма толщин склепываем! одном направлении; Z?3 , ср иия заклепочного соединеЕ ным табл. 2.52; NQ — силг определяемая по формула!	N 	з	<Д3	(2.76) кЗ»	ср псР~ N- 	—	(2.77) dS6	“ 	<R3	(2.'78) nd2	P 4 — диаметр поставленной заклрпки; i одной заклепке, 28— наименьшая ых деталей, сминаемых заклепкой в R3 , /?3 -—' расчетные сопротивле- ния в кг/см2, Принимаемые по дай- 1, Приходящаяся на одну заклепку н а табл.' 2.54.
В креплениях одного элемента к другому через
прокладки или иные промежуточные элементы, а так-
же-в креплениях с односторонней накладкой число за-
клепок должно быть увеличено против расчетного на
10%. При прикреплении выступающих' полок, уголков

Таблица 2.54
Сила, приходящаяся на одну заклепку (N3)
при различных комбинациях нагрузок,
действующих на заклепочное соединение
1 Комбинация нагрузок	Йаибольшая сила на заклепку
Центра льное растяже-
ние и сжатие силой N
Изгиб моментом М
Внецентренное растя-
жение и сжатие (N и ЛГ)
Изгиб и срез (М и Q)
N3=
N3 =
	
N
п
^макс
п
^макс
(2.79)
(2.80)
(2.81)
*3
2
(2.82)
Обозначения: п —полное количество заклепок в
соединениях внахлестку и количество заклепок, расположен-
ных по одиу из сторон стука, в соединениях с накладками;
емакс расстояние наиболее удаленной заклепки от оси сты-
куемых элементов, проходящей через центры тяжести сече-
ний; — сумма квадратов расстояний заклепок одного ра-
да, перпендикулярного осн элемента, относительно этой оси;
К — количество рядов заклепок, перпендикулярных ж оси
элемента и соответствующих числу заклепок п.
Т аблица 2.55
Допускаемые усилия'в т на одну заклепку с полукруглой головкой .
Группа'соединения				в	.1				с			
Диаметр поставленных заклепок в ми4				17,1	1 .20 |	23	26	|	17	20	-	23	26
Марка стали заклепок	Ст. 2 закл. и Ст. 3 закл.	Cpes одиночный		4,08	5,65 |	7,47	’9,55 |	3,63	5.02	6,65	8,5
		Отрыв головки		2,72	3,77	4,98	6,37 |	. - '1	—	—	
	09Г2	Срез одиночный		4,99	6,91 '	9,14	11,68 |			—	—•
		Отрыв головки		3.4	4,71	6,23	7,96	—	—		’ —
Марка стали соединяемых : L элементов	Ст. 3 и Ст. 4	Смятие при , сумме толщин элементов, сми- наемых в одном направлении (28), в мм	6 8 10 12 14 16 18 20	о со Сл i 1 1 1 'сл-^м J -Ч •— 00	5,04 6,72 .8,4 10,08 11,76 13,44 15,12	5,8 7,73 9,66 11,59 13,52 15,46 17,39 19,32	6,55 8,74 10,92 .13,11 15,29 17,47 19,66 21,84	05 СП QO Il II ЬтйЪе ‘ СЛ СЛ **4 ОО	: ’.4,56 , 6,08 7,6 9,12 10,64	ч 5,24 6,98 8,74 10,5 12,22	5,93 '< 7,9 ' ; >9,88 1 - 11.Й5	1 13,82	• 15,8
	Ст. 5		6 > 8 * 10 12  14 16 18 20	4,69 6.26 " 7;82„ ' 9,38 40,95	5,52 7,36 9,2 11,04 12,88 ' 14,72	6,35 8,47 10,58 12,7 14,81 16,93 19,04	7,18 9,57 11,96 14,35 16,74 19,14 21,53 , 23,92				
	Д4Г2, 16ГС, 1БХСНД, 10Г2С		6 , 8 10 12 14 16	- 7,89 9,86	6,96 . ' 9,28 11.6 . 13,92	8 10,67 13,34 16,01 18,67 ,	9,05 12,06 15,08 18,1 ' 21,1 .24,12				
Примечание. Усилия вычислены при коэффициенте условий работы m=> 1 ^коэффициенте, учитывающем работу заклепочного?(
соединения иа выносливость, у = 1.	1	'
90
Раздел I. Общая часть
или швеллеров коротышами число заклепок, прикрепля-
ющих одну из полок коротыша, должно быть увеличено
против расчетного на 50%.
Допускаемые усилия. В табл. 2,55 приведены
значения допускаемых усилий на одну заклепку. -
Конструктивные требования. В одной конструк-
ции следует применять минимальное количество раз-
ных диаметров заклепок. В рабочих элементах конст-
рукций число 'заклепок, прикрепляющих элемент в уз-
ле или расположенных по одну сторону стыка, долж-
но быть не менее двух.
Таблица 2 56
Размещение заклепок
*	.. Наименование	Величина расстояния
Расстояние между центрами заклепок в любом на-
правлении:
а)	минимальное для заклепрк..................
б)	максимальное в крайних рядах при отсутствии
окаймляющйх уголков при растяжении и сжа-
тии .........................................
в)	максимальное в средних рядах и в крайних
рядах при наличии окаймляющих уголков при
растяжении...................................
г)	то же, при сжатии ................., . , ,
Расстояние от центра заклепки до края элемента:
а) минимальное вдоль"усилия ...................
б)	минимальное поперек усилия при обрезных
кромках........................
в)	то же, при прокатных кромках..............
г)	максимальное , . , , .....................
84. или 128
I6dt или 248
124. или 183
2d9
1,54.
1,24в
44, или 86
Обозначения; 4® — диаметр отверстия,для заклепки; 6 —
ищтоиа наиболее тонкого наружного элемента пакета.
Таблица 2.57
Диаметры отверстий для заклепок
Номиналь- ный диаметр заклепки в в ММ . . , . .	13	16	19	22	25	28	31	34	37
Номиналь- ный диаметр отверстия для заклепки d о в мм		14,5	17,5	20,5	23,5	26,5	29^5	32,5	35,5	38,5
Диаметр от- верстия, про- давленного для последующего рассверлива- ния, 4Q в мм .	12	14,5	17.5	20,5	21,5	23,5	26,5	29,5	32.5
Толщина склепываемого пакета, как правило, не
должна превосходить 5d (где d—диаметр стержня за-
клепки). При применении заклепок с повышенными
головками и коническими стержнями толщина пакета
может доходить до 7d (при клепке в два молотка или
скобой).
Соединительные заклепки должны размещаться,
как правило, на максимальных расстояниях, а заклеп-
ки в узлах —на минимальных. Разбивка заклепок и
болтов производится согласно данным табл. 2.56.
Диаметры отверстий заклепок даны в табл. 2 57,
Стандарты заклепок даны в табл. 2.58—2.60. Длины
заклепок в зависимости от толщины склепываемых иа-
кет-ов даны в табл. 2.61 и 2.62.
34.
Таблица 2.5»
Заклепки стальные с полукруглой головкой для плотно-прочных швов
(по ГОСТ 1191-41)
’ ' Диаметр, стержня d	в мм	8	10	13	16	19	22	25	28.	31	34	37
То же, отверстия d9		9	11	14,5	17,5	20,5	23,5	26,5	29,5	32,5	35,5	38,5
То же, головки D		14	17	24 > ’	29	34	39	44	.50	55	60	65
Высота головки h		4,8	6	9	1’0	12	14	16	18	20	22	24
Вес 1000 шт. головок	в кг	3,35	6,23	18,97	29,95	49>9	76,8	112,4	162,7	219,3	287,4	369
Длина. 1 заклепок	в мм				Вес 1000 шт. заклепок в j				та			
16		9,67	16,1			—	—	—	—	—	—	, —	—
18		10,46	17,34	—	—	—	—	——	—	—	—	. —
20		11,25		—	—	—	—	—-	—	—	—	—
22		12,04	19,8	41,89	—	—,	—	—-	—	——	—	—
24		12,83	21,04	43,96	—	—	—	—	—	—	—	—
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
91
П'р одолжение таб л. .2.58
Диаметр4 стержня d		-	8 ‘	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37
То Же, отверстия d0		9	'11	14,5	17,5	20,5	23,5	26,5	29,5	32,5	:зб,5	38,5
То же, головки D		14 '	17	24	29	34	39 1	44 .	5Р	55	60	65
« Высота головки h		4,8	6	9	10’.	12	14	. 16	18	20	22	24
» Вес 1000 шт. головок	в кг	3,35	6,23 t	18,97	29,95	49,9	76,8	112,4	162,7	219,3	287,4	369
Длина 4 заклепок	в мм	Вес 1 000 шт. заклепок в кг ~										
26	f	13,62	22,27	46,06,	71,02	—	* —	—	—	—	—	—
28		14,41^	23,51	48,14	74,17	—	—	—	—	—	—	—
30		15,2	24,74	50,23	77,33	—	—	—		—	—	. —
32		15,99	25,97	52,31	80,49	121,1	—	—	—	—	—	—
85		17,18	27,83	55,44	85,22	127,8	—	—	—	—	--	—
38		' 18;36	29,68	58,56	89,95	134,4	190,3	—	—	—	—	—
40		19,15	30,91	60,65	93^11	138,9	196,2	—	—	—	—	—
42		19,94	32,14	62,73	96,27	143,3	202,2	—	—	’ —	—	—
45		21,13	34	65,86	101	150	211,2	—	—	—	—	—
48		22,31	35,85	68,98	105,7	156,7	220,1	—	—	—	• —	—
Б0		23,4	37,08^	71,07	108,9	161,1	226,1	' —	—	—	•	—
52		23,89	_ 38,31	73,15	112,1	165,6	232,1	312,6	— •	—	—	—
ЧбБ		25,08	40,17	76,28	116,8	172,3	24Г	324,2	428,5	545,1	, —	—
68		26,26	42,02	79,4>	121,5	179	250	335,8	443 ’	562,9	,— ।	—
€0		27,05	43,25	81,49	124,7	183,4	255,9	343,5	452,7	574,8	—	—
65		—	4’6,34	8бЬ,7	132,6	194,5	270,8	362,7	476,8	604,4		—
70		—	49,42	91’9,1	.140,5	205,7	285,8	382 -	' 501	634	786,7	—
75		—	52,51	97,12	148,3	216,8	300,7	401,3	525,8	663,6	822,3	1002
80		—	55,59	102,3	156,2	227,9	315,6	420,5	549,3	' 693,3	857,9	1044
85		—	58,68	107,5	164,1	239,1	330,5	439,8	573,6	722,9	893,6 ,	1087
90		—	—	112,7	172	250,2	345,4	459	597,7	752,5	929,2	1129.
95		—	—	118	179,9	261,3	360,4	478,3	621,8	782,1	964,8	1171
100		—	—	123,2	187,8	272,7	375,3	497,6	646	811,8	1000	1213
ПО		—	—	—	203,6	294,7	40М	530,1	694,4	871	1072	1298
120		—	—	—	—	317	435	574,6	° 742,7	930,3	1143	1382
130		—	—		—	339,2	464,8	613,2 -	791	989,5	1214	1466
140		—	—	—	—	361,5	494,6	651,7	839,4	1049	1286	1551
150		—	—	—	—	383,7S	524,5	690,2	887,7	'ЛОВ	1357	1635
160		—	—	—	—	—	554,3	728,8	936,1	1167	1428	1720
170		—	—	-—	—	—	584,2	767,3	984,4	1227	1499	1804
180		—	—	—	—	—	614	805,8	хозз	1286	1571	1888;
190		—	—	—	—	—	—		—	—	1642	1973
200			—	—	— ’	—	—	—	<		1713	2057
2
Раздел I. Общая часть
Таблица 2.5&
Заклепки стальные с потайной головкой для плотно-прочных швов
(по ГОСТ 1195-41)
Диаметр стержня d		8	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37
То же, отверстия		9	11	14,5	17,5	20,5	23;5	26,5	29,5	312,5	35,5	38,5
То же, головки D	f		14,4	16	20,5	24,5	30 '	35 -	39,5	39,5	44	48	52,5
Высота толоркн ft		3,2	4	5	7,5	9,5	11	12,5	14	15,5	17	18,5 ,
Угол потая а	в	90	75	—			—	60	—	—	—	45 ,		
	град.											
Длина / заклепок	в мм	Вес 1000 шт, заклепок в кг								-		
18		8,275										
20		’9,065	14,11	—	—	__ !	—-	—	—	—	—	—
22		9,855	15,35	—	—	. —	—	—	—	—	. —	—
24		10,65	16,58	—	—		—	—	—	—	—	—
26		11,44	17,81	30,67	48,42	—	—	—	—	—	—	—
(28)		12,23	19,05	32,75	51,58	—	—	—	—	—	—	—
30		13,02	20,28,	34,84	54,74	—	—	—	—	—	—	—
(32)		13,81	21,52	35,92	/57,89	85,81	—	—	—	—	—	—
35 1		14,99	23,37	40,05	62,63	92,49	—	—	—	—	—	—
(38)		16,18	25,22	43,17	,67,36	99,17	—	—	—	.—	—	—
40		16,97	26,45	. 45,26	70,52	103,6	142,5	—	—		—	—
(42}		17,76	27,69	47,34	73,67	108,1	148,5	—	— ,	—		—
45		18,94	29,54	50,47	78,41	114,8	157,5	—	— •	/ —	—	—
(48)		20,13	31,39	53,59	83,14	121,4	166,4	—	—	—	—	—
5'0		20,92 ,	32,62	55,68	86,3	125,9	172,4			Г А.	—	—	—
(52)		21,71	33,86	,57,76	89,45	130,3	178,4	• 233,7	—	—	—	—
55		22,89	35,71	60,89	94,19	J37	187,3	245,2	—	—	— -	—
(58)		24,08	37,56	64,01	98,92	143,7	196,3	256,8	311,9	—	—	—
60		24,87	38,79	66,1	102,1	148,1	202,2	264,5	321,6	—	—	— 1
65		—	41,88	71,31	110	159,3	217,1	283,7	345,8	428,9	—	— \
70			44,96	76,52	117,9	170,4	,232,1	303	369,9	458,6	555,5		
75		—	48,05	81,73	125,7	181,5	247	322,3	394,1	488,2	591,2	707,4
80		—	—	86,94	133,6	192,7	261,9	341,5	418,3	517,8	626,8	749,6
85		—	—	92,15	141,5	203,8	276,8	360,8	442,4	547,4	662,4	791,8 j
90				—	97,36	149,4	214,9	291,7	380,1	466,6	577,1	698,1	834
95		—	—	102,6	157,3	х226,1	306,7	399,3	490,8	606,7	733,7	876,2 ,
100				—	107,8	165,2	237,2	321,6 '	418,6	514,9	636,3	769,4	“ 918,4 ।
ИО		__	—	—	—	259,4	351,4	457,1	563,3	695,6	840,6	1003
120		—			—			281,7	381,3	495,7	611,6	754,8	911,9	1087 J
130				—	—	—	304	411,4	534,2	660	814,1	983,2	1172 '
140		—	.—	—		.	326,2	440,9	572,7	708,3	873,3	1054	1256 '
150		—	—	—	—	348,5	470,8	611,2	756,6	932,6	1126	1340
160								—	500,6	649,8	805	991,8	1197	1425
170					—	—	—	530,5	688,3^	853,3	1051	1268	1509
180			 "X		—	—	—	560,3	726,8^	901,7	шо	1340	1594
190		г 		—	—	—	—	—	—	—	—	1411	1678
200			—	—	—	—	—	—	—		1482	1762
Примечание, Длины, заключенные в ск		обки, по	В03М0Ж	НОсти не	примен!	ять.							
Гл. Z Расчеты стальных конструкций
93
Таблица 2.60
Заклепки с повышенной головкой
и коническим стержнем (до завоДской
нормали)
। Диаметр стержня d		е> 25		28	
То же, отверстия rf0 То же, головки D Высота головки h Радиус головки R То же,1 скругления г Диаметр стержня у скругления k- Координаты центра ( х дуги головки	1 у	в мм	I	26,5 41 22,5 27,3 1,5 25,8 6,5 4		29,5 46 , 25 30,3 2 28,8 7 4,5	
Длина в мм		Захват в мм	Вес 1000 шт. в кг	Захват в мм	Вес 1000 щт. в кг
140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 21Р 220 230 240 ,	250		104—107 108—111 112—116 117—120 121—125 126—130 131—134 135—138 '139-143 144—147 148—152 153—161 162—170	719,3 738,5 757,8’ 777,3 793,3 815,6 834,9 854,1 873,4 892.7 911,9 931,2 950,5 989 1027,5	90—95 96—100 101—105 106—110 111—114 115—119 120—123 124—128 129—133 134—137 138—142 143—146 147—151 152—160 161-109 170—179 180—188 189—197	920,7 945,8 969 993,2 1017.3 1041,5 1065,7 1089,9 1114 1138,2 1162,4 118b,5 4210,7 1259 1307.4 1355,7 1404 1452.4
В. БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Основные положения. Болтовые’ соединения могут
быть на обычных болтах — черных (ГОСТ 7781—57
по ГОСТ 7794—57); получистых (ГОСТ 7795—57 по
ГОСТ 7804—57); чистых (ГОСТ 7805—57 по ГОСТ
7820—57) и на высокопрочных болтах.
Для болтовых соединений стальных конструкций
.обычно применяются болты черные по ГОСТ 7790—57;
получистые по ГОСТ 7798—57 и чиСтые по ГОСТ 7815—
57.
, Черные болты обычно изготовляются из прутковой
стали штамповкой с осадкой головки, а резьба обра-
зуется путем накатки, что делает наружный диаметр
резьбы большим или равным диаметру тела черного
болта. В результате образования головки болта, осадкой
в месте перехода стержня болта в головку образуется
закругление (выкружка).
Чистые (точеные) болты изготовляются на- токар-
ных станках из заготовки, размеры сечения которой
несколько превышают размеры головки. В результате
токарной обработки чистые болты не имеют выкружки
под головкой; резьба нарезается на станке, что исклю-
чает „возможность получения диаметра нарезанной ча-
сти болта, превышающего диаметр его стержня..
Получистые болты изготовляются; обычно путём
штамповки из прутковой стали с осадкой головки
(аналогично черным болтам),, но с обязательной про-
точкой , опорной поверхности головки и образованием
резьбы на болторезном станке. Наружный диаметр
резьбы получистого болта равен или меньше диаметра
тела болта.
Черные' болты хорошо работают на растяжение, пр
при работе на срез они могут быть применены только
в неответственных соединениях. Дорогостоящие чистые
болты применяются только для ответственных конст-
рукций, особенно при работе на срез.
Диаметр, отверстия, предназначенного для поста-
новки болта, должен превышать номинальный диаметр
болта: при черных и получистых болтах—на 1,5—
2,5 мм; при чистых болтах диаметром ГО—18 мм — на
0,25 мм, диаметром 18—30 мм — на 0,3' мм н диамет-
ром более 30 мм — нд 0,35 мм, причем отверстия дол-
жны быть обработаны по 5 классу точности.
Высокопрочными болтами называются получистые
болты, изготовляемые из углеродистых сталей марок
Ст. 5 (ГОСТ 380—60), Ст. 35 (ГОСТ 1051—57), Ст. 40Х
(ГОСТ'4543—57) и др. с гайками из сталей марок Ст. 5,
Ст. 30, Ст. 35 (ГОСТ 1050—60) и с шайбами из стали
марки Ст. 3 спокойной. Высокопрочные болты с гайка-
ми и шайбами подвергаются термической обработке
для повышения прочности.
Соединения на высокопрочных болтах хорошо ра-
ботают на7 сдвиг вследствие развивающихся при за-
тяжке болтов сил трения. Болты затягиваются калиб-
рованными ключами, позволяющими контролировать
силу затяжки.
Расчет соединений. Соединения на обычных болтах.
Обычные болтовые соединения рассчитываются на срез
и смятие по формулам (2.76) и (2.77) табл. 2 53 с за-
меной в этих формулах N3 ла Nc на /?б. Вели-
чины Мб определяются по тем же формулам, чтонМ3
(табл. 2.54), a R6 по табл. 2.63. В формулах (2.76) и
(2.77) диаметр поставленной заклепки заменяется диа-.
метром стержня болта. На растяжение болты рассчи-
тываются по формуле
(2-84)
где dQ — внутренний диаметр резьбы болта.
' Соединения на высокопрочных болтах. Сдвигающее
усилие, воспринимаемое одним высокопрочным болтом
при одной плоскости трения, равно
N^Pfm	(2.85)
при p<0,6jBrHT,	(2.86)
где Р —осевое, усилие натяжения болта; / —коэффици-
ент трения; ав = 11 000 кг/см2— наименьшее временное
сопротивление на растяжение высокопрочного'' болта;
Рнт—площадь сечения болта нетто, по резьбе; /га =
=0,9 — коэффициент условия работы.
Коэффициент трения принимается для углеродистой
стали дбыкйовенного качества.- при предваритель-
ной ' очистке соединяемых поверхностей ' огневыми
щетками или пескоструйным аппаратом /==0,45; то же,
металлическими щетками f = 0,35; без очистки поверх-
ностей (при частичной замене заклепок и болтов)
/ = 0,25.
Для низколегированной стали при очистке поверх-
ности пескоструйным аппаратом или огневыми щетка*
ми / =0,55,
94
Раздел !. Общая часть
Таблица 2 61
Длина заклепок с замыкающей полукруглой головкой
(по ГОСТ 1191-41)
Диаметр головки D		24	29	34	39	44	50	55
Высота головки h		9	10	12	14	. 16	18	20
Радиус головкиvR		12,5	15,5	18	20,5	23	, 26	29
Величина А ,		1,25 .	1,2	.1.16	1,14	1,12	1,11	1,1
	в мм							
,	в		18,2	19	22,3	25,7	29	33,1	37,2
.	С		4-7	5—9	5-10 ,	6-11	6-11	7—12	7—12
Диаметр отверстия dQ		14,5	17,5	20,5	23,5	26,5	29,5	132,5
			/					
То же, стержня d /		13	16	19	22	\ 25	28	31
Длина 1 в мм		Захват в мм						
30		5-6		"						
32		7	—		•—в	—		
'35		8—9	f	—	—а	ММ	•м.	—-	
38		10-12	10—11 ч	—	—	—	—	—
40		13-14	12—13	/-10—11							
42		15	14—15	12	мм	—			
45		16—18	16—17	13—15	10^-11		—	мм
’48		19-20	18—20	’ 16-17	12—14	10—11		—
50		21—22	21 t	' 18—19	15—16	12—13			/
52		23	.	22—23	20—21	17	14—15	10	
55		24—26	24—25	22—23	18—20	16—17	11—13	
58		27—28	26—28	24—26	21—23	18—20	14—16	—
60		’	29—30	29—30	, 27—28	24	,21—22	17-18	10—14
65		31—34	31—34	29—32	' '25—29	23—26	19—22	15—18
70		35—38	35—38	33—36	30—33	♦	* 27—31	_	23—26 , '	19—23
75		39—42	39—42	37—41	34—37	32—35	27—31	24—28
80		43—46	s43—46	42—45	38—42	36—40	32—36	29—32
85		47—50	47—50	46—49	43—47	41—44	37—40	33—37
90		51—54	51—54	50-54	48—51	45—49	41—44	38—41
95		55—58	55-59	55-58	52-45 5	50—53 ч	45—49	42—46
100		59-62	60—63 '	59-62	56-60	54-58	50—54	47—50
110'			64—71,	63—71	61—68	59-67	55—62	51—59
120				72—79	69-77	68—76	' 63-72	60—68
*130		—	—	80-88	78—86 .	77—85	73—80	69—78
140					89-97	87-95	86—93	81-89	79-87
150					98—104	96—103	94—103	90—98	88-96
160						104—112	104—112	99—107	97-105
- 170		—	—	—	113—121	‘ 113—120	108—116	106—114
180							122—130	121—129	117-125	115—123
190				М*	—			мм
200		—	—	—	- ”			— \
			d'	4h> (3R — h	)			
Обозначения:	1 =	АЬ+В+С; ?	0	, L-	В = 		 з«р.				
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
Таблица 2.62
Длина заклепок с замыкающей потайной головкой
(по ГОСТ 1195-41)
Диаметр головки D	в ММ'	20,5	24,5	30	35	39,5	39,5	44	5
Высота головки h		5	7.5	«5,5	11	12,5	14 .	15,5
Величина А		1,25	1.2	1,16	1.14	х 1.12	1,11 t	1.1
я в		2,36	3,4	5,08	6,29	7,2	5,29	6,09
						/		
„ С		4—7	5—9	5-10	6—11	6-11	7-12	7—12	*
Диаметр отверстия d9		14,5	17,5	20,5 i	23,5	26,5	29,5	32,5	।
уГо же, стержня d.		13	16	19	22	” 25 '	28	1 31
Длина 1 в мм					Захват 19 в мм		-		;	(
26		15	12		V		 /	—	
28		16—17	13—14	—1	♦ —	*—*	—	— 1
зе		18-19	15		—	—	—	—
32		20	16-17	17-18	—	—	—	—
35		21-22	18—19	19—20	—	—	—	—
38		23—24	20—22	21-23	—	—	—		 и
40		25—26	23—24	24—25	22—23	—		—
42		27—28	25	26	24		—	—
45		29-30	26-28	27-29	25-27	—	—	—
48		31—33	29—30	30-31	28—30	—	—	—	fi
59		34—35 '	31—32	32—33	31—32		—	—
52		36	33-34	34—35	33—34	33—34	—	—
55		37—40	35-36	36-38 ‘	35-36	35—37	—	
58		41—42	37—39	39-40	37—39	38—39 '	38—40	
60		43—44	40	41-42 •	40—41	40-41	<	41—42	
65		45—48	41—44	43-46	42-45	42-45	43—47	45—47
70		49—52	45—50	47-50 .	46-49	46—50	48-51	48—51
75		53—57	51—54	51—55	50-54	51-54	52—56	'	52—56
80		58—61	55—58	56-59	55—58	55-59	57—60	57—60,	?
85		- 62—65	59-62	60—63	59-63 х	60-63	61—65	61—65	j
90		66—70	.63—66	64-68	64—67	64—67	66—69	66—69	8
95		71—74	67—70	69-72 '	68-71	68-72	70—74	,	70—74
100		75—78	71—75	73-76	7'2—76	73—77	75—78	75—79	\
110				77—85	77—85	78—85	79—87	1	80—88	- >
				86—94	86-93 	86—94	88—96	89—97'
				95—102	94—102	95—103 ,	97—105	98—106
юи 1 ид				103—111	103—111	104—112	106—114	107—115
150		—	—	112-119	112—119	113—121	115—123	116—124
1 аа					120—128	122—130	124—132	125-133	‘
1OV 5 7Л					129—137	131-139	133—141	134—142	1
1/U 180							138—146	140—148	142—150	143—151 ч 1
190		—	—	—	—	—	—	
200		—	—	—	—	—	—	—
			d*					
Обозначения: / = AZ0 + В /			+ с; а=-^-		3d’				—
96
Раздел Г. Общая часть
Расчетные сопротивления. В табл. 2.63 приведены значения расчетных сопротивлений для болтовых соеди-
нений элементов конструкций из различных сталей.
Таблица 2*63
Расчетные сопротивлении для болтовых соединений
Вид болтовых соединений		Вид напря- женного состояния и группа соединения	Условное обозначе- ние	Марки стали болтов				'	( Марки стали соединяемых элементов					
				Ст, 3, Ст. Зкп	Ст. 5	09Г2	I 4Г2 15ГС 15ХСНД	Ст. 3, Ст. 4	Ст. 5	14Г2, 15ГС --		10Г2С 10Г2СД ' 15ХСНД	дохсвд
										5<20л<л |20<8<32лл			
		Растяжение	рб	1700	41900	2000	, 230Q	—	—	—	—	—	—
‘Чистые болты		Срез В	рб ^ср .	1700	1800	 2000	2200	—	—	—	—	—	—
		Смятие В	рб ^см	—	—	—	—	3800	, 4100	5200 '	5000?	5200	6100
Черные болты	Во дно бол- товых соедине- ниях	Растяжение Срез Смятие	Л Л JO g Cl о ох 43 о	1700 1500	1900/ 1600	2000 .	- 2300	3800	—	—		1	—
	В много- болтовых * соедине- ниях	Растяжение Срез .Смятие	ЮЛ Ю и Ю о о? О? QJ ।	1700 130Ц	1900 1400	2000	2300	3400	* —	-  —	—	—		
Анкёриые болты <		Растяжение	рб Яр	1400	1500	1700	1900	—	—	—	—	—	—
Примечания: 1. При снижении ^расчетных сопротивлений стали элементов конструкций в соответствии с примечаниями
табл. 2.1 расчетные со <ротивления смятию болтозых соединений снижаются пропорционально.
2. Характеристик са. группы болтозыс соединений В та же, что и для заклепочных соединений (см. п. 2. 5, Б).г
Допускаемые усилия, В табл. 2.64 н 2.65 приведены значения допускаемых усилий на чистые и черные бол-
ты; Допускаемые усилия на анкерные болты см, п. 5.1,Е.
Таблица 2,64
Допускаемое усилие в т иа чистый болт с метрической резьбой (по ГОСТ 7805-57)
Номинальный диаметр резьбы в мм			12	14	16	,18 '	20	22	24 _	27	30
Площадь сечеиия в см*. . ,		 Площадь сечения нетто в см* ........			1,131 , .0,718	1,539 0,989	2,011 1,373	2,545 1,657	3.142 t 2,145 «	3,801 2,696	>4,524 3,089	,5,726 4,094	7,068 4,963
, Марка стали бол- тов	Ст/8 кп, Ст. 3	Растяжение	 Срез В	'	। 1,22 1,92	1,68 2,62	2,33 ‘ 3,42	2,82 4,33 ч	3,65 5,35	4,58 6,45	5,25 7,68	6,96 9,72	8,44 1 12
	Ст. 5	Растяжение	 Срез В .......	1,36 , 2,04	1,88 2,77	2,61 3,62	3,15 4,59	4,08 5,65 ,	5,12 6,83	5,87 8,14	7,76 . 10,3	. 9,42 12,7
	09Г2 '	Растяжение	 Срез В 		1,44 2,26	1,98' 3,08	2,75 4,02	3,31 5,09	4,29 6,28	5,39 7,6	6,18 9,05	8,19 11,4	9,93 14,1
	14Г2 15ГС 15ХСНД	Растяжение ..... Срез В . 			1,65 2,49	2,27 3,38	3,16 4,42	3,81 5,6	4,93 6,91	6,2 8,36	7,1 9,95	9,42 12,5	11.41 15,6 1
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
97
Продолжение табл. 2.64
Номинальный диаметр резьбы в мм	12	14	16	18	20	22	24	27	30
6	2,74	3,19	3,65	4,1	4,56	5,02	5,47	6,15	6,84
8	3,65	4,25	4,86	5,47	6,08	6,69	7,3	8,21	9,12
10		5,32	6,08	6,84	7,6	8,36	9,12	10,26	11,4
Ст. 3	12		6,38	7,3	8,21	9,12	10,03	10,94	12,31	13,68
Ст. 4	14	—		8,51	9,58	10,64	11,7	12,77	14,36	15,96
16			L		10,34	12,16 '	13,38	14,6	16,42	18,24
18	—	- -		12,31	13,7	15,05	16,42	18,47	20,52
20	—	—	—			16,72	18,24	20,52	22,8
6,	2,95	3,44	3,94	4,43	4,92	5,41	5,9	6,64	7,38
Марка	7 Смятие при	8	3,94	4,59	5,25	5,9	6,56	7,22	7,87 *	8,86	9,84
стали со-	сумме толщин 10	4,92	5,74	6,56	7,38	8,2	9,02	9,84	11,07	12 3
единяемых	r -	элементов,	12		6,89	7,87	8,86	9,84	10,82	11,81	13,28	14,76
элементов	L,T* г	сминаемых	14				9,18	10,33	11,48	12,63	13,78	15,5	17,22
коиструк-	в одном направ- 16	— -			—	11,81	13,12	14,43	15,74	17,71	19,7
ций	лении (S5), в мм 18							16,24	, 17,71	19,93	22,14
20 1	—	—	—		—	—	19,68	22,14	24,6
14Г2,	6	3,74	4,37	4,99	5,62	6,24	6,86	‘ 7,48	8,42	Г9.88 '
15ГС,	8	4,99	5,82 ’’	6,66	7,49	8,32	9,15	10	11,23	12,50
15ХСНД,	10		7,28	8,32	9,36	10,4 ,	11,44	12,43	14,04	15,6
10Г2С,	. 12	- -1-			__	11,23	12,48	13,73	14,98	16,85	18,72
10Г2СД	14	—1				—	14,56	16,02	17,47	19,66	21,84
16			J—			- -					20	22,46	24,96
18	—	—	—	—	—	—	—	25,27	28
20	—	—	—	—	—	—			31,2
Примечание. Усилия вычислены при коэффицнёнте условий работы m »1 и коэффициенте, учитывающем работу болтового
соединения на выносливость, 7=1.
Таблица 2,65
Допускаемое усилие в т на черный болт с метрической резьбой
Номинальный диаметр резьбы в мм					12	1 14	16	18	20	22	24 ;	27	30
Площадь сечения нетто в см*					0,718	0,989	1,373	1,657	2,145	„2,696	3,089	4,094	4,963
Марка стали болтов £	Ст, 3, Ст. Зкп, Ст. 5 09Г2 14Г2,15ГС,15ХСНД	Растяжение V 9 9			1,22 1,36 1,44 1,65	1,68 1,88 1,98 2,27	2,33 2,61 2,75 3,16	2,82 3,15 3,31 , 3,81	3,65 4,07 4,29 4,93	4,58 , 5,12 5,39 . 6,2	'5,25 , 5,87 6,18 7,1	6,96 . 7,78 8,19 9,42	8,44 9,43 9,93 11,41
	Ст. 3, Ст.;3 кп, Ст. 5	Срез в одноболтовом со- единении			1,7 1,81	2,3 2,46	3,02 3,22	3,83 4,08	4,71 5,03	5,7 6,08 '	6,78 , 7,24 J	8,6 9,16	10,6 11,3
	Ст. 3, Ст. 3 кп, Ст. 5 .	Срез в миогоболтовом со- единении			1,47 1,58	2 2,15	2,61 : , 2,81	3,32 3,57	4,09 4,4	4,94 5,32	5,87 6,34	7,45 8	9,2 < 9,9
1 Марка стали со- единяемых элементов конструк- ции	Ст. 3 и Ст. 4	Смятие при сумме тол- щин эле- ментов, сминаемых в одном направле- нии (S5), к мм •	В одно- болтовом соединении	6 8 1'0 12 14 16 18 20	2,74 , 3.65 4)56 5,47 6,38 7,3 '8,2 9,12	3,19 4,26 5,32 6,38 7,45 8,52 9,57 10,64	3,65 4,86 6,08 7,3 8,52 9,73 10,95 12,15	4,1 5,47 6,84 8,2 9,58 10,95 12,3 13,67	4,56 6,08 7,6 9,12 10,64 12,15 13,67 15,2	5,02 6,69 8,36 10,04 11.7 13,36 15,03 16,7	5,47 ' 7,3 9,12 10,95 12,75 14,58 16,4 18,22	6,16 8,21 10,25 12,3 14,35 16,4 18,45 20,5	6,84 9,12 U.4 ' 13,67 15,25 18,22 20,5 22,8
			В много- болтовом соединении	6 8 10 12 . 14 16 18 20	2,44 3,26 4,08 4,9 5,71 6,53 7,34 8,16	2,85 3,81 4,76 5,71 6,66 7,62 8,56 9,52	3,26 4,35 5,44 6,53 7,62 8,7 9,8 10,87	3,67 ? 4,9 6,12 7,34 8,56 9,8 И 12,22	4,08 5,44 6,8 8,16 9,52 10,87 12,22 13,6	4,48 5,98 7,48 8,97 10,47 11,95 13,45 14,95	4,9 6,53 ' 8,16 , 9,8 11,4 13,05 14,68 16,3	5,51 7,34 9,18 11 12,83 14,68 16,5 18,35	6,12 8,16 10,2 12,22 14,27 16,3 18,35 20,4
Примечания: 1. Усилия вычислены при коэффициенте условий работы т=1 и коэффициенте, учитывающем работу болтового
соединения на выносливос’гь, 7=1.
2. Допускаемые усилия на срез и смятие приведены для болтов с цилиндрическим стержнем (без подголовка) диаметром, равным
номинальному диаметру болта.	#
—_	;	——
98
Раздел /. Общая часть
Конструктивные требования. При конструировании
болтовых соединений пользуются данными табл. 2 56
(для конструирования заклепочных соединений), за ис-
ключением наименьшего расстояния между центрами
болтов в любом направлении, которое принимается рав-
ным 3,5б/0.
Таблица 2.66
Диаметр отверстий для черных болтов
Номинальный
диаметр черного
болта а в мм. . .
Номинальный
диаметр Отверстия
для черного болта
d0 в мм.........
Диаметр отвер-
стия, продавлен-
ного для последую-
щего рассверлива-
ния d. в мм. . . I
12
14, Й
12
16
18
20
22
24
27
зо
36
17,5
20,5
21,5
23,5
26,5
29,5
32,5
38,5
14,5]
17,5|
17,5
20,5
21,5
23,5
26,5
32,5
Г, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РИСКИ ОТВЕРСТИЙ В ПРОКАТНЫХ
ПРОФИЛЯХ
Рискн в уголках
(по ГОСТ 8509-57 и 8510-57)
Таблица 2.67

~ь —’
Размеры в мм при отверстиях
Про до л же н и е табл. 2.68
№ профиля	Полка				Стенка				
	b	t	Риска а	Макси- мальный диаметр отверстия	Н	d	S « S о >>“? & gs&a	Риска с	Макси- мальный диаметр отверстия
	в мм								
16 18 18а 20 20а 22 1 22а 24 24а 27 27а 30 30а 33 36 40 45 50 55 60 65 70 70а  706	81 90 100 100 ПО ПО 120 115 125 125 135 135 145 140 145 155 160 170 180 190 200 210 210 210	7,8 8,1 8,3 8,4 8,6 8,7 8,9 9,5 9,8 9,8 10,2 10,2 10,7 11,2 12,3 13 14,2 15,2 16,5 17,8 19,2 20,8 24 28,2	45 50 50 50 60 60 70 60 70 70 70 70 80 80 80 80 ' 100 100 100 120 120 120 120 120	14,5 17,5 17,5 17,5 20,5 20,5 20,5 20,5 21,5 21,5 23,5 23,5 23,5 23,5 23,5 23,5 23,5 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5	160 180 180 200 200 220 220 240 240 270 270 300 300 330 360 400 450 500 550 600 650 700 700 700	5 5,1 5,1 5,2 5,2 5,4 5,4 5,6 5,6 6 6 6,5 6,5 7 7,5 8 8,6 9,5 10,3 11,1 12 13 15 17,5	125 143 142 161 160 178 178 196 195 224 222 251 248 277 302 339 384 430 475 518 561 604 598 589	40 50 50 50 50 60 60 60 60 60 60 : 65 65 65. 70 70 70 80 80 90 90 90 100 100	14,5 17,5 17,5 17,5 17,5 21,5 21,5 21,5 21,5 21,5 21,5 23,5 23,5 • 23,5 23,5 23,5 23,5 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5 26,5
Таблица 2.6<»
в один ряд
в два ряда
Полка b
Риска
а
Максим аль
ный диа-
метр от-
верстия
в мм
Полка
Ъ
Риски
<к
аг
Максималь-
ный диа-
метр от-
верстия
в мм
Риски в швеллерах
(по ГОСТ 8240-56*)
45
25
12,5
50
56
63
70
75
80
90
100
110
125
30
30
.35
40
-45
45
50
55
60
70
14,5
14,5
17,5
20,5
21,5
21,5
23,5
23,5
26,5
26.5
Г140
160
180
200
220
250
(55)
$1
60
65
80
90
100
[60]
70
75
80
90
90
(23,5) ,
(26,5)
[20,5]
23,5
26,5
26,5
26,5
29,5
и е. Значения в
круглых
Примечен
расположения заклепок только в шахматном
ратных скобках—только в рядовом.__________
скобках
порядке, а в квад-
даны для
Таблица 2.68
Риски в двутаврах
(по ГОСТ 8239-56*)
профиля 	,	1	Полка				Стенка				
	Ъ	t	Риска а	Макси- мальный диаметр отверстия	Н	d	о , А я 2. W И Я S ей О л. Я	Риска с	Макси- мальный диаметр ^отверстия
2	в мм								
~ 10	55	7,2	32	9	100	4,5	70	30	11
12	64	7,3	36	11	120	4,8'	88	38	14,5
л 14	73	7,5	40	12,5	140	4,9	107	40	14,5
	Полка				Стенка				
				к			о । д S i w		к
профиля	Ь	t	Риска а	Макси- мальный диаметр отверсти	Н	d .	Расстоян между 31 круглени ми h	Риска с	Макси- мальный диаметр отверсти
2	в мм								
5	32	7	20	11	50	4,4	22			—.
6,5	36	7,2	20	12,5	65	4,4 .	37		—
8	40	7,4	25	12,5	80	4,5	50	—	—
10	46	7,6	30	14,5	100	4,5	68	33	11
12	52	7,8	30	17,5	120	4,8	86	40	14,5
14	58	8,1	35	17,5	140	4,9	104	45	17,5
14а	62	8,7	40	17,5	140	4,9	102	45	17,5
16	64	8,4	40	20,5	160	5	122	50	20,5
16а	68	9	40	20,5	160.	5	120	50	20,5
18	70	8,7	45	20,5	180	5,1	140	55	20,5
18а	74	9,3	45	23,5	180	5Д	138	55	20,5
20	76	9	- 45	23,5	200	5,2	158	60	23,5
20а	80	9,7	50	23,5	200	5,2	156	60	23,5
22	82	9,5	50	26,5	220	5,4	175	65	26,5
22а	87	10,2	50	26,5	220	5;4	173	65	26,5
24	90	10	50	26,5 ,	240	5,6	192	65	26,5
24а	95	10,7	60	26,5	240	5,6	190	65	26,5
27	95	10,5	60	26,5	270	6	220	70	26,5
30	100	11	60	26,5	300	6,5	247	70	26,5
33	105	11,7	60	26,5	330	7	273	70	26,5
36	НС	12,6	70	26,5	360	7,5	300	75	26,5
40	115	13,5 |	70	26,5	400	8	335	75	26,5
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
\ Э£
Д. СВАРНЫЕ СТЫКИ УГОЛКОВ С НАКЛАДКАМИ
Марка стали для элементов и накладок Ст. 3.
Тии электродов —< Э42.
Таблица 2«70
Стыки одиночных равнобоких уголков
Уголок	Накладка		Шов
Сечение	Сечение 1	Z	
-	Размеры	в мм	
45X45X4	45X5	160	4
5	45X6	180	4
60x50x4	50X5	170	4
5	50X6	190	4
56X56X4	60X4	180	4
5	60X5	210	4
63X63X4 /	65X5	200	4
5	65X6	230	4
6	65X6	260	4
70X70X4.5	70X5	230	4
5	70X6	250	4
6	70X7	280	4
7	. 70X8	310	4
8	70X9	250	6
75X75X5	75X6	260	4
6	‘ 75X7	290	4
7	75X8	320	4
- 8	75X9	270	6
9	75X10	290	6
80X80X5,5	80X6	290	4
6	80X7 -	310	4
7	80X8	340	4
8	80X9	280	6
90X90X6	90X7	340	4
7	90X8	380	4
3	90X9	310	6
9	90ХЮ	330	6
ЮОХЮОХ 6.5	100X7	390	4
7	100x8	420	4
8	100X9	330 1	6
10	100X12	390	6
12	100X14	360	8
14	100X16	340	10
16	100X16	370	10
110X110X7	110X8	450	4
8	110X9	360	6
125Х125Х 8	125x9	400	6
9	125X10	440	6
10	125X11	480	6
12	125X14	440	8
14	125x16	410	10
16	125X18	450	10
Продолжение табл» 2.71
’ Уголок	Накладка		Шов
Сечеиие	Сечение |	1	1	
	Размеры 1	в мм	
U0X140X 9	140X10	490	6
10	140X11 '	530	6
12	140X14	480	8
160X160X10	160X11	600	, п 6 »
11	160X12	650	6	(
12	160X14	540	8	1
14	160X16	510	ю !
16	160X18	560	10	Д
18	160X20	530	12	;
20	160X22	580	12	%
180X180X11	180X12	560	8 I
12	180X14	600	8 I
200X 200X12	200X14	660	8 ' 1
13	200X14	710		8	J
14	200X16	620	10	?
16	200X18 ,	690	10	i
20	200X20 ‘	710	12	‘
25	200X25	750	14	d
30	200 X 3Q.	770	16
220X 220X14	220X16	830	8 I
16	220X18	760	10	1
				f
			4
250X250X16 1	250Х18	860	10
18	250X20	800	12
20	250X22	880	12	H
22	250X25	830	14
25	250X28	930	14
28	250X30	900	16	|
30	250X32	960	16	1
Таблица 8ЛВ
Стыки парных равнобоких уголков
(по ГОСТ 8509-57)
' Стыкуемый уголок	Стыковой уголок		Шов	Прокладка	
Сечение	Сечение	1		6 1	
Размеры в мм					
45 X 45 X4	45x45x4	250	4	50	150
5	5	290	4	50	150
50X50X4	50X50X4	270	4	55	ибо;
5	5 1	310	4	55	1150
56X56x4	56X56X4	290	4	65	150
5	5	340	4	65	150
63X63x4	63X63X4	320,	4	70	150|
5	5	380	4	70	150
6	6	320	6	70	150
7*
100
Раздел I. Общая часть
Продолжение табл, 2.71
Стыкуемый уголок	Стыковой уголок		Шов	Прокладка	
Сечение	Сечение |	1 z*		b 1	1 1‘
Размеры в					
70X70X4,5	70Х 70Х 4,5	380	4	75	200
5	5	420	4	75;	200
6	6	340!	6	75	200
7	7	390’	6	75	200
L	8	8	340	8	75	200
 75Х75Х 5	75Х 75Х 5	440	4	80	200
6	6	370	6	80	200
7	7	410	6	80	£200
8	8	360	8	. 80	200
9	9	390	8	80	200
' 80Х80Х 5,5	80х 80Х 5/5	500	4	90	250
6	6,	390	6	90	250
7 1	7	430	6	90	250
8	8	380	8	90	250
90Х90Х 6	90Х 90Х 6	430	6	100	250
’У	7	480	6	' 100	250
8	8	420	8	100	250
9	9 ,	460	8	100	250
100Х100Х 6,5	100Х100Х 6,5	500	6	по	250,
7	7	530	6	по	250
8	8	460	8	по	250
10	10	460	10	по	250
12	12	450	12	по	250 ‘
14	14	450	14	по	250
16	16	500 	14	но	250
’ 110X1I0X 7	110Х110Х 7	580	6	120	300
	8	8	500	' 8	120	300
125Х125Х 8>	125Х125Х 8	560	8	135	300
9	9	620	8	135	300
10	10	560	10	135	300
12	12	,'550	12	135	300
14	14	550	14	135	‘ 300
16	16	610	14	135	300
140Х140Х 9	140Х140Х 9	690	8	150	400
- 10	10	620	10	150	, 400
12	12	610	12	150	400
160X160X10	160X160X10	700	10	170	400
11	11	 760	10	170	400
12	12	700	12	170	400
14	14	690	14	170	400
16 /	16	770	14	170	_ 400
18	18	760	16	170	400 1
1 20	20	' 830	16	170	400
180X180X11	180X180X11	850	10	i 190 '	500
12	12	780	12	190,	> 500
200 X 200X12	200X200X12	860	12	210	500
“	13	13	920	12	210	500
й	14	14	850	14	210	5.00
а	16	16	960	14	210	500
0	20	20	1030	16	210	500
В	25	25	1250	16	210	500
§	30	30	1470	16	210	500
220X220X14	220X220X14	940	14	230	600
16	16	1050	14	230	600
I 250X250X16	250X 250X16	1200	14	260	600
!	t	18	18	1170	16	260	600
1	1	20	20	1280	16	260	600
22	22	1400	16	260	600
25	25	1570	16 >	260	600
28	28	1740	16	260	600
1	30	30	1850	16	260	600
Таблица
Стыки одиночных неравнобоких уголков
(по ГОСТ 8510-57)
Стыкуемый уголок	Накладка на полке					
	Широкой			, Узкой		
Сечение	Сечение |	h 1		Сечение |	'• 1	
	Размеры в мм					
45х 28х 4	45x5	160	4	30X5 ,	130	4
50Х 32х 4	50X5	170	4	35X5	140	। 4
56Х 36 Х4	60X4	180 '	4	40X4	140	4
5	60X5	210	4	40X5	160	4
63Х 40х 4	65X5	200	4	40X5-	150	4
5	65X6	230	4	40X6	170	4
6	65X6	250	4	40X7	190	4
8	65X8	230	6	40X8	170	6
70X45 X 4,5	70X5	230	4	45X5	170	4
5	70X6	240	4	45X6	180	4
, 75Х 50Х 5	75X6	260 ,	' 4	50X6	190	4
6	75x7	300	4	50X7	220	4
8	75X8	270	6	50X8 ,	200	6
80Х 50Х 5	80X6	270	4	50X6	200	4
б	, 80X7	зоо	4	50X7	220	4
90Х БбХ 5,5	90X6	310	4	60x6	230	4
1 6	90X7	330	4	60X7	240	4
8	90X9	300	6	60X9	220		6
I00X ,63х 6	100X7	370	4	65X7	260	4
7	100X8	410	4	65X8	290	4
I00 X 63 Х 8	100X9	330	6	65X9	240	6
10	100X11	390	6	65ХП	290	6
П0Х 70Х 6,5	110X7	420	4	70x7	300	4
7	110X8	440	4	70X8	320	4
8	110X9	360	6	70X9	250		6
125 X 80Х 7	125x8	500	4	80X8	350	4
8	125X9	400	6	80x9	280	6
10	125X11	470	6	80X11	330	6
12	125X14	430	8‘	80X14	' 300	8
140Х 90Х 8	140X9	440	6	90X9	310-	6
10	140X11	520	6	90X11	360	6
I60X100X 9	160X10	540	,6	100X10	370	6
10	160X11	590	6	100X11	400	6
12	160x14	530	8	100X14	360	8
14 }	160X16	500	10	100x16	340.	10
180ХП0Х10	180X11	650	6	110X11	440	6/
12	180X14	590	8	110X14	400	8
Гл. 2. Расчеты стальных конструкций
101
Продолжение табл. 2.72
Продолжение табл, 2.71
Стыкуемый уголок	Наклацкана полке	
	Широкой	Узкой
Сечение	Сечение Ц |	Сечение |	|
Размеры в мм
200Х125ХП
12
14
16
200X12
200X14
200X16
200X18
600
650
740
680
8
8
8
10
125X12
125X14
125X16
125X18
420
440
500
460
250X160X12	250X14	810	8	160X14	540
16 ,	250X18	850	10	160X18	570
18	250X20	790	12 ,	160X20	540
20	250X22	870	12	160X22	580
8
8 .
8
10
8
10
12
12
Таблица 2/73
Стыки парных неравнобоких уголков
(по ГОСТ 8510-57)
Стыкуемый уголок	Стыковой уголок			Прокладка			
Сечение	Сечение	1 '« 1	1 V		1	1 ъ. I	
Размеры в мм							
45Х28Х 4	45Х 28Х 4	210	4	—	—	50	150
50Х 32Х 4	BOX 32Х 4	230	4	—	—	55	150
БбХ 36Х 4	БбХ 36х 4	250	4					65	150
5	5	290	4	—	—	65	150
63Х 40Х 4	63х 40Х 4	270	4					70	1'50
Б -	5	320	4		—	70	150
6	6	270	6	—	—	70	150
8	8	270	8	—	—	70 ,	150
Стыкуемый уголок	Стыковой уголок			Прокладка			
Сечение	Сечение |	1 1	1 V	1	1	ь 1	Z.
	Размеры в мм						1
70х 45Х 4,5	70Х 45х 4,5	ззо4	4	50	150	75	200 |
5	5	3'50	4	50	150	75	200
75Х 50Х 5	7БХ 50Х 5	380	4	55	159	80	200
6	6	320	6	55	150	80	200
8	8	310	8'	55	150	80	200
80Х 50х 5	80Х 50Х ,5	390	4 .	55	150	90	250
6	6	330	6	55	150	90	250
90Х, БбХ 5,5	90X 56X 5,5	470	4	65	150	100	250
6	6	360	6	65	150	100	250
8	8‘	350	8	65	150	100	250
100Х 63X 6	ЮОх’63 Хб	390	6	70	150	НО	250
7	7	440	6	70	150-	но	250
8	8	390	8	70	150	но	250
'	10	10	380	10 ,	70	150	но	,250
110Х 70Х 6,5	1ЮХ 70Х 6,5	450	6	75	200	120	.300
' 7	7	480	6	75	200	120	300
8	8	420	8	75	'200	120	300
125Х 80Х 7	125х 30ХГ7 ’	540	6	90	250	135	300
8	8	470	8	90	250	135	300
10	10	470	10	90	250	135	300
12	12	460	12	90	250	135	300
140 X 90 X 8	140Х 90Х 8	520	8	100	250	150	400
	10	10	520	10	100	250	150	400
160ХЮ0Х 9 10	160ХЮ0Х 9	650	8	110	250	170	400
	10	580	10	НО	250	170	х 400
12	12	570	12	НО	250	170'	400
14	14	650	12	ПО	250	170	400
180Х1ЮХ10	180Х1ЮХ10 '	*-640	10	120	300	190	500
12	12	1640	12	120	300	190	500
200X125X11	, 200X125X11	770	10	135	.300,	210	$500
12 >	12	700	12	135	300	210	500
14	14	800	12	135	300	210	500
16	16	780	14	135	300	210	500
250X160X12	250X160X12	880	12	170	400	260	600
16	16	980	14	170	400	260	600
18	18	960	16	170	400	260	600 ;
20	20	1050	16	170	400	260	600 1
В» ПОСТАНОВКА ПРОКЛАДОК В ЭЛЕМЕНТАХ ИЗ ПАРНЫХ УГОЛКОВ И ШВЕЛЛЕРОВ
102
Раздел h Общая часть
Таблица 2.74
Наибольшие расстояния между прокладками ,
г	Уголки равнобокие (ГОСТ 8509—57)		Уголки неравнобокие (ГОСТ 8510—57)	Швеллеры(ГОСТ 8240—56*)
	JL±	«Л	"hr ~"hi '	к
j Шири-	л г	Шири J	у П	X II	
на пол-		на пол-	№ про-
ки в		ки в	фи л я 	
мм		мм	
	1 в -ММ		1 в мм		1 в мм ,
	Сжатие Растяжение Сжатие Растяжение	Сжатие Растяжение Сжатие Растяж.	Сжатие Растяж.
	80ГД.	40гУо	80гУо	40г у	80г у	40г80г%	40гу	80гу
Р 20	230	460	J50	300	25x16	175	350	310	620	5	380	760
25	295	590	190	380	1 32 X 20	215	430	400	800	6,5	435	870
i 28	340	680 '	220	440	40 X 25	275	550	500	1000	8	470	940
32	380	760	245	490	45 x 28	310	620	565	ИЗО	Ю	550	1100
36	435	870	280	560	50 X 32	360 -	720	635	1270	12	615	1230
40	485	970	310	620	56x36	405	810	705	1410	14	680	1360
45	545	1090	350	700	63 x 40	435	870	785	1570	14а	730	1460
50	610	1220	390	780	70x45	'505	1010	890	1780	16	750	1500
56	685	1370	440	880	75 x 50	560	1120	940	1880	16а	800	1600
-63	770	1540	495	990	80x50	560	1120	1020	2040	18	815	1630
! 70	850	1700	545	1090	90x56	625	1250	1140	2280	18а	- 870	1740
75	905	1810	595	1190	100 X 63	700	1400	1260	2520	20	880	1760
80	975	1950	625	1250	110 X 70	790	1580	4400	2800	20а	935	1870
90	1100	2200	705	1410	125X80	895	1790	1580	3160	22	950	1900
, 100	1190	2380	775	1550	140x90	1025	2050	1790	3580	22а	1020 '	2040
150	1355	2710	870	1740	160ХЮ0	1120	2240	2030	4060	24	1040	2080
125	1510	3020	975	1950	180X110	1240	2480	2300	4600	24а	1110	2220
140	1720	3440	1100	2200	200X125	1410	2820	2550	5100	27	1090	2180
160	1940	3880	1245	2490	250X160	1810	3620	3180	6360	30	* 1135	2270
180	2235	4470	1430	2860		33	1190	2380
200	2400	4800	1555	3110		36	1240	2480
220	2720	5440	1745	3490		40'	1290	2580
250	3035	6070	1955	3910	।	
J	Примечание. В пределах одного элемента следует ставить не менее двух прокладок. J			
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ ДЛЯ ПРОВЕРКИ УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНОК СТАЛЬНЫХ БАЛОК, УКРЕП-
ЛЕННЫХ ПОПЕРЕЧНЫМИ И ПРОДОЛЬНЫМИ РЕБРАМИ ЖЕСТКОСТИ
А. СТЕНКИ СИММЕТРИЧНЫХ БАЛОК, УКРЕПЛЕННЫХ
ПОПЕРЕЧНЫМИ РЕБРАМИ ЖЕСТКОСТИ
Расчетная формула (2.44) преобразуется в фор-
мулу
Л3]/”(ci<J + СзЗм)2 + (сзт:)2 <
Порядок проверки стенки на устойчивость следу-
ющий:
ам а
а)	вычисляем значения —; —; у и по графику 1 на
а й0
рис. 2.20 устанавливаем, находится ли точка с коорди-
ам а
ватами —и —левее или правее граничной линии для
a ho
соответствующей величины у;
б)	по табл. 2.75 определяем коэффициенты св с^\ с3,
при этом для отсеков сварных подкрановых балок, где
местная нагрузка приложена к растянутому поясу,
коэффициент Ci следует определять при значении У, вы-
численном по формуле
Y = 0,8^-
«о
для кдепаных балок при определении коэффициента
q принимаем у = 2, а при определении у=»10;
в)	вычисляем величины cio + c2aM и с3т и на гра-
фике 2' (рис. 2.21) находим точку с координатами х=
«= Ci <з+с2ами у == с3т. Область устойчивых стенок при
дайной величине А находится ниже соответствующих
кривых. Проверку устойчивости можно производить не
п© графику 2, а непосредственно по формуле (1).
Б. СТЕНКИ СИММЕТРИЧНЫХ И НЕСИММЕТРИЧНЫХ
БАЛОК, УКРЕПЛЕННЫХ ПОПЕРЕЧНЫМИ РЕБРАМИ
ЖЕСТКОСТИ И ОДНИМ ПРОДОЛЬНЫМ РЕБРОМ
Симметричные балки:
а)	для расчета пластинки № 1 (между сжатым по-
ясом н продольным ребром) расчетная формула (2.50)
преобразуется в формулу
42	+ с5ам + Л3 (сбт)3] < п;	(2)
б)	для расчета пластинки № 2 (между растянутым
поясом и продольным ребром) расчетная формула
(2.54) преобразуется в формулу
А2 V + с80м2)2 + (<Wc)a < 1.	(3>
Несимметричные балки (с развитым сжатым по-
ясом):
а) для расчета пластинки № 1 формула (2.50) пре-
образуется в формулу
Л3 [ ф + с& ам + Л2 ( сбт )2 ] < п; (4)
б) для расчета пластинки № 2 формула (2.54) пре-
образуется1 в формулу
А2 У'(ф + с8аМ2)2 + (с9т)2 < 1	(5>
Порядок проверки на устойчивость пластинки № >1 !
следующий:
а)’ определяем значения напряжений а; т и ам j
а
вычисляем величины -г— (в случае укрепления*
01
б)
" О*	Ь±
стенки	дополнительными	короткими	ребрами —	и	—
bi	ho *
В	несимметричных	балках	вычисляем	дополнитель-
а—а'
но а= -----
а
в)	по табл. 2.76 определяем коэффициенты eg; св;
с4 или с* для несимметричных балок;
г)	проверяем устойчивость по формуле (2) или
(4)' для несимметричных балок.
Порядок проверки на устойчивость пластинки № 2
следующий:
а) определяем значение напряжения . При рас-
положении пластинки № 2 между пластинкой № И и
поясом, к которому не приложена нагрузка, — ам =
=0,4зм. При расположении’пластинки № 2 между пла-
стинкой № 1 и поясом, к которому приложена нагруз-
ка, — Ч = ам (напряжения а и т уже определены при
расчете пластинки № 1);
а
- б) вычисляем величину ~~ (где Ьъ—расстояние
02
между растянутым поясом и продольным ребром жест-
61
кости; ~— вычислено при расчете пластинки № 1) и а
По
для несимметричных балок;
104
Раздел.!. Общая часть
------------»• С б^С„ б
J 2 И	н '
С, б^Св
Рис. 2.21. График № 2 (сплошные кривые соответствуют п=0,9, а
штриховые — п—1,0)
Приложение 1
105
в) по табл., 2.76 определяем коэффициенты с8; с9;
с7 или с*7 для несимметричных балок;	;
> г) проверяем ’ устойчивость по графику 2 на
рис. 2.21 или по формулам (3) или (5) для несиммет-
ричных балок.
В. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
1.	Проверить устойчивость ( стенки подкрановой
балки, укрепленной поперечными ребрами жёсткости.
Данные: h0 = 1400 мм\ о =12 мм\ а — 1500 мм. Рас-
четные напряжения в т/сА2:
Коэффициент Y= 2,98 определен
мулой, приведенной в главе 2.
а) Определяем , величины:
2,5; ам= 1,1; т = 0,192.
в соответствии с фор-
140
100-1,2
— =	=0,44 и Д=
«	2,5
1,17.
б)	Находим на графике 1 (рис. 2.20) положение
ам	а
точки с координатами — —0,44 и — =1,07.
Точка находится справа ,от контурной линии, со-
ответствующей значению у =2,98, и поэтому пользуем-
ся для нахождения коэффициентов й и с2 правой
частью табл. 2.75.
Примечание. В данном случае точка находит-
ся правее всех контурных линий на графике. В том слу-
чае, когда это нужно, положение контурной линии, со-
ответствующей вычисленному значению у, определяется
по графику 1 графической интерполяцией между дву-
мя соседними контурными линиями.
в)	Находим в правой части табл. 2.75 коэффициенты
d = 0,1157; с2 = 0,2516; с3 = 0,48.
г)	Вычисляем величины x=Cia+с2 ам—0,1157-2,5+
+0,2516  1,1=0,567; у=с3 т =0,48 • 0,192 = 0,092.
На графике 2 (рис. 2.21) находим точку с коорди-
натами х=0,567 и t/=O,O02. Эта точка лежит ниже
сплошной кривой (л=0,9) при .4 = 1,2, т. е. заведомо
ниже кривой при 4=1,17. Следовательно, стенка устой-
чива.
2.	Проверить устойчивость подкрановой балки сим-
метричного сечения, укрепленной поперечными ребра-
ми жесткости и одним продольным ребром. Данные:,
hQ = 3200 мм; Ъ =14 мм; а = 2000 мм; bi = 800 мм\
Ь2 = 2400 мм. Расчетные напряжения в т/сле2: пластин-
ки № 1—а =1,79; ffMa =0,91; /с =0,313; пластинки
№2— а =1,32;* ам =0,4-0,91=0,364; т =0,313.
;	bi	а
а)	Определяем* величины: 4=2,28; — =0,25;— =
°	'	«о	bi[
=2,5 (для определения коэффициентов с& и лри-
а	а	'
нимаем — =2); — =0,83.
01	Оз
б)	Определяем коэффициенты по табл. 2: с4=0,03;
сб=0,089; сб=0,0446; с7=0,0274; с8=0,123; с9=0,203.
в)	Проверяем .устойчивость пластинки .Nr 1 по фор-
муле (2): 2,282 [0,034,79+0,089-0,91 + 2,28] (0,044бХ
X0,313)2]=0,706<0;9 и пластинки № 2 по формуле (3):
2.282 I/ (0,0274 • 1,32+ 0,123.0.364)2 + (0,203  0.313)2 —
= 0,535<1. Устойчивость пластинки № 2 можно также
проверить по графику 2 (рис. 2.21).
Таблица 2.75
Определение коэффициентов cj с2\ с3
а ,ft. '	Значения и сг, когда:	t >	а	а а)	точка с координатами м : 	на графике 1 на- 1	a h0 ходится слева от контурной линиИ1 для данного ? или на линии; 6)	ам=0.							' Значения сх и с2, когда: .	’ % а а) точка с координатами	на’графике 1 на- ходится справа1 от контурной линии для данного ?;								а ft.
	 	.	1	'7=							7=								
	<0,8. |	' 1	2 |	4 1	6 1	10 |	>30	<0,8 |	1 * 1	1'2 1	1 .4 1	1 6 1	10 1	| >30		
	' , 1															
0,5 0,6 0,7 , 0,8		/						0,159	0,151	0,143	0,138	0,137	0,136	0,134	0,168 0,22о 0,286 0,344	0,5 0,6 0,7 0,8
0,9				1				0,129							0,401	0,9
1								0,122							0,455	1
1,1								0,113							0,491	М
1,2	0,159	0,151	О.ЦЗ	0,438	0,137	0,136	0,134				0,106	-			0,524	
1,3								0,097							0,552	1,3
1,4								0,09							0,577	1,4
1,5								0,083							0,598	1,5
1,6								0,076							0,617	1,6
1,7								0,0/1							0,633	1,7
1,8								0,066							0,648	1,8
1,9								0,061							0,661	1.9
2 -			—					,	0,056							0,672	2
8—915
106
Раздел I. Общая> часть
Продолжение табл. 2.75
	Значения ct и		Сг, когда		а			Значения ct и <		с2, когда:					
а. ho	' а) точка с координатами •——;	на графике 1 на- ст Йо ходится слева от контурной линии для данного -у или на линии; 6) ам=0.							м ° а)	точка с координатами 	; -т— на графике 1 на- ст	Йэ ходится справа от контурной линии для данного 7; б)	ст==0.							а
	7=							т=\							
	<0,8 |	1 -1	2 1	4 1	'6 1	10 1	>30	<0,8 |	1 1	2 1	4 1	6 1	10 1	>30	
							/ Сг									
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Ы 1,2 1,3 1,4- 1,5 1,6 1,7 4 1,8 1,9 2,	0,079 0,1 0,123 0,137 0,15 0,165 0,18 0,195 0,21 0,226 0 24 0,257 0,273 1	0,077, 0.098 0,121 0,134 0,147 0,162 0,176 0,19 0,205 0,218 0,232 0,248 0,263	0,075 0,095 0,117 0,13 0,142 0,155 0,168 0,18 0,192 0,204 0,215 0,227 0,24	0,074" 0,093 0,115 0,127 0,138 0,15 0,162 0,173 0,184 0,194 0,204 0.214 0,224	" 0,073 0,093 0,115 0,125 0,137 0,149 0,161 0,171 0,182 0,191 0,2 0,209 0,218	0,073 0,092 0,114 0,125 0,136 0,148 0,159 0,169 0,179 0,188 0,197 0,205 0,214	0,072 0,092 0,113 0,124 0,135 0,145 0,156 0,166 0,175 0,183 0,191 0,198 0,206	0,123 0,15 0,18 0,21 0,24 0,273 0,31 0,351 0,385 0,42 О1,45 0,481 0,509 0,536 0,559 0,584	0,121 0,147 0,176 0,205 0,232 0,263 0,299 0,336 0,368 0,4 0,428 0,457 0,482 0,507 0,528 0,549	0,117 0,142 0,168 0,192 0,215 0,24 0,268 0,297 0,321 0,346 0,367 0,389 0,408 0,427 0,443 0,459	0,115 0,138 0.J62 0,184 0,204 0,224 0,247 0,27 0,289 0,307 0,322 '0,338 0,351 0,365 0,375 0,386	.0,115 0,137 0,161 0,182 0.2 0,218 0,239 0,26 0,275 0,291 0,304 0,317 0,328 0,339 0,348 0,357	0,114 0,136 0,159 0,179 0,197 0,214 0,232 0,25 0,263 0,277 0,288 0,299 0,308 0,317 0,324 0,332	0,113 0,135 0,156 0,175 0,191 0,206 0,22 0,234 0,243 0,253 0,26 0,268 0,273 0,28 0,284 0,289	0,5 0,6 4 0,7 0,8 0,9 1 1 1,1 1,2 1,3 1,4' 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2
Т а б<л и ц а 2.76
Определение коэффициентов с4; св; с6; с?; c3;'cg;	; с?
Проверяемая пластинка		п	, ,	н н Значения коэффициентов с5; с6; с7; с8; се;											
		‘	с4 при									/ сл		
	а а\		ам>°			ам=0								
	Ь' Ь' \bt--ho	0,2	0,25	0,3	0,2	|	0,25	|	0,3			0,2 х| 0,25 | 0,3			0,2 | 0,25 |		0,3
,	*5> № 1	1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 5 >10	0,032 . 0,031 0,0286 0,0259 0,0231 0,0205	0,0469 0,0454 0,0419 0,0379 0,0338 0,03	0,063 0,0Ь09 0,0564 0,0509 0,0454 0,0403	0,032	0,0469	0,063	0,0278 0,0363 0,043 0,0485 0,0533 0,0569 /	0,0434- ' 0,0567 0,0672 0,0759 0,0833 0,0889	0,0625 0,0816 0,0967 0,109 0,112 . 0,128 X	0,0182 0,0209 0,0231 0,0247 0,0259 0,0269 0,0277 0,0283 0,0288 0,0292 0,0295 0,0311 0,0318	0,02^4 0,0327 0,036 0,0385 0,0405 0,042 0,0432 0,0442 0,0449 0,0456 0,0461 0,0485 0,0496	0,0409 0,0471 0,0519 0,0555 [ 0,0583 0,0605 1 0,0622 0,0636 1 0,0647 ! 0,0656 0,0664 ‘ 0,0699 I 0,0715 1
		н	~- при											
		%>о						.	°м=0					
		0,2		0,25		0,3		0,2		0,25		0,3	
	\	\ а	2	2,2 ,	2	|	2,2	2	2,2	2	2,2	2	2,2	2	| 2,2
	1 1,2 1,4 1,6 1,8 >2	! 0,032 0,031 0,0286 0,0259 0,0231 0,0205	0,0312 0,0302 0,0279 0,0252 0,0225 0,02	0,0469 0,0453 0,0419 0,0379 0,0338 0,03	0,0453 0,0438 0,0405 0,0366 0,0327 0,029	0,063 0,0609 0,0564 0,0509 0'0454 0,0403	0,0603 0,0583 0,054 0,0487 0,0435 0,0386	0,032 А	0,0312	0,0469	0,0453	0,063	0,0603
107
j .а
Приложение 2
Продолжение табл. 2.76
Проверяемая пластинка		н Значения коэффициентов с7; с9‘, t?B; cq								
		Ci								
		, 0,2	. 0,25	'	0,3	0,2	0,25	0,3	0,2	0,25 '	‘ 0,3
№ 2	0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2	0,0474	0,0274	0,014	0,096 0,135 0,175 0,224 0,269 0,308 0,343 0,372	1 0,084 0,118 0,153 0,197 0,236 0,271 0,301 0,327	0,074 0,103 0,134 0,171 0,206 0,235 0,263 0,285	‘	0,145 0,22 0,291 0,335 0,369 0,395 . 0,415 0,43	0,127 0,194 0,256 0,295 0,324 , 0,347 0,365 0,378	0.Ц1 0,169 0,223 0,257 1	0,282 0,302 0,317 0,329
	bxth0	н 1	с7											
		0,2			0,25 :			0,3		
	a	2 1	1 2»1	2,2	2	2,1	2,2	2	2,1	•1	2,2
		0,0474	0,0387	0,0319	0,0274	0,0212	o;oi66	0,014 '	0,01	' 0,0072
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
КОЭФФИЦИЕНТ<рв ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ДВУТАВРОВ
Таблица 2.77
Коэффициент «рб для балок без закрепления в пролете
при сосредоточенной нагрузке по иижнему поясу
ПО ГОСТ 8239-56* ИЗ СТАЛИ МАРОК Ст. 3 и Ст. 4.
t
'	Таблица 2.78
Коэффициент <рб Для балок без закрепления в пролете
при сосредоточенной нагрузке по верхнему поясу
№ дву- тавра	Значения ^при пролете балки в м									
	3	4	5	6	7	8	9	10‘	Н	12
10	0,98	0,90								
12	0,98	0,91	0,78	0,63	—	—	-R-	—»	—	
14	1,00	0,91	0,80	0,64	0,54	—		—		
16	1,00	0,92	0,82	0,66	0,55	0,47	0,41	—	—	—-
18	1,00	0,94	0,86	0,69	0,57	0,49	0,43	0,38	0,34	
18а	1,00	0,98	0,91	0,81	0,67	0,57	0,50	0,44	0,40	0,36
20	1,00	0,96	0,88	0,74	0,61	0,52	0,45	0,40	0,36	0,32
20а	1,00	0,99	0,92	0,85	0,70	0,60	0,52	0,46	0,41	0,37
22	1,00	0,98	0,91	0,79	0,65	0,55	0,48	0,42	0,37	0,34.
22а	1,00	1,00,	0,94	0,88	0,74	0,63	0,54	0,48	0,43	0,38
24	1,-00	0,99	0,92	0,84	0,69	0,58	0,50	0,44	0,39	0,36
24 а	1,00	1,00	0,96	0,90	0,79	0,66	0,57	0,50,	0,45	0,40
27	1,00	1,00	0,94	0,86	0,71	0,60	0,51	0,45	0,40	0,36
27а	1,00	1,00	0,97	0,91	0,83	0,69	0,00	0,52	0,47	0,42
30	1,00	1,00	0,95	0,89	0,75	0,63	0,54	0,47	0,42	0,38
30а	1,00	1,00	0.98	0,92	0,85	0,71	0,61	0,53	0,47	0,42
33	1,00	1,00	0,96	0,90	0,79	0,66	0,56	0,49	0,44	0,39
36	1,00	1,00	0,97	0,91	0,83	0,68	0,59	0,51	0,45	0,40
40	1,00	1,00	0,99	0,93	0,86	0,73	0,62	0,53	0,47	0,42
45	1,00	1,00	1,00	0,94	0,87	0,74	0,62	0,54	0,48	0,43
50	1,00	1,00	1,00	0,95	0,89	0,78	0,66	0,57	0 50	0,44
55	1,00	1,00	1,00	0,97	0,91	0,85	0,71	0,61	0,53	0,47
60	1,00	1,00	1,00	0,98	0,93	0,88	0,76	0,66	0,57	0,50
65	1,00	1,00	1,00	1,00	0,95	0,90	0,82	0,70	0,61	0,54
/0	1„00	1,00	1,00	1,00	0,96	0,92	0,86	0,75	0,66	0,58
№ дву- тавра	Значения при пролете балки в м									
	3	4	5’	6	7	8	9	10	11	12
10	0,92	0,82								
12	0,91	0,77	0,63	0,53	—	—	—	—	—>	—
14	0,90	0,75	0\61	0,52	0,44	—	—	—	—	—*
16	0,90	0,74	0,59	0,50	0,44	0,38	0,34	—	—	
18 .	0,90	0,74	0,60	0,50	0,43	0,38	0,34	0,31	0,28	—
18а .	0,94	0,84	0,68	0,57	0,50	0,44	0,39	0,36	0,33	0,30 .
20	0,91	0,75	0,61	0,51	0,44	а, 39	0,35	0,32	0,29	0,27
20а	0,94	0,86	0,69	0,58	0,50	0,44	0,40	0,36	0,33	0,30
22	0,92	0,79	0,62	0,52	0,45	0,40	0,36	0,32	0,30	0,27
22а '	0,96	0,87	0,70	0,59	0.&1	0,44	0.40	0,36	0,33	0,31
24	0,94	0,82	0,65	0,54	0,47	0,41	0,37	0,33	0,30	0,28
24а	0,97	0,88,	0,73	0,61	0,53	0,46	0,41	0,37	0,34	0,32
27	0,94	0,83	0?65	0,53	0,46	0,40	0,36	0,33	0,30	0,28
27а	0,98	0,89	0,75	0,61	0,53	0,46	0,42	0,38	0,34	0,32
30	0,96	0,85	0,66	0,54	0,46	0,41	0,36	0,33	0,30	0,28
30а	0,98	0,89	0,74	0,61	0,52	0,46	0,41	0,37	0,34	0,31
33	0,97	0,87	0,69	0,56	0,48	0,42	0,38	0,34	0,31	0,29
36	0,98	0,88	0,71	0,58	0,49	0,43	0,38	0,35	0,32	0,29
40	0,99	0,90	0,73	0,59	0,50	0,44	0,39	0,35	0,32	0,29
45	0,99	0,90	0,73	0,59	0,50	0,43	0,38	0,35	0,32	0,29
50	1,00	0,91	0,76	0,61	0,51	0,44	0,39	0,35	0,32	0,29
55	1,00	0,93	0,82	0,64	0,54	0,46	0,41	0,36	0,33	0,30
60	1,00	0,95	0,86	0,68	0,57	0,49	0,43	0,38	0,34	0,32
, 65	1,00	0,96	0,88	0,72	0,60	0,51	0,45	0,40	0,36	0,33
70 ~	1,00	0,98	0,90	0,77	0,64	0,54 1	0,48	0,42	0,38	0,35
8*
108
Раздел 1. Общая часть
Таблица 2,79
Коэффициент Для балок без закрепления в пролете
при равномерно распределенной нагрузке
по нижиему поясу
№ дву- тавра	' Значения при пролете балки в м	|									
	3	4	( 5	6	7	8	9	10	11	12
10	0,94	0,83													
12	0,91	0,82	0,64	0,52		—	—		—	
14	0,95	0,85	0,65	0,53	0,44		—			
16	0,96	0,86	0,66	0,54	0,45	0,39	0,34	—	—	—
18	0,98	0,88	0,70	0.56	0,47	0,40	0,35	0,31	0,28		
18а	1.00	0,93	0,83	0,66	Ц,54	0,47	0,41	0,36	0,33	0,31
20	1,00	0,91	0,75	0.60	0.49	0,42	0,37	0,33	0,29	0,27
20а	1,00	0,94	0,86	0,69	0.57	0,48	0,42	0,37	0,34	0,31
22	1,00	0,93	0,81	0,64	0,53	0,45	0,39	0,34	0,31	0,28
22а	1,00	0,96	0,88	0,73	0,60	0,51	0,44	0,39	0,35	0,32
24	1,00	0,95	0,85	0,68	0,55	0,47	0,41	0,36	0,32	0.29
24а	1,00	0,98	0,90	0,78	0,64	0,54	0,47	0,41	0,37	0,33
27	1,00	0,96	0,87	0.70	0,57	0,48	0,42	0,37	0,33	0,30
27а	1,00	0,99	0,92	0,82	0,66	0,55	0,48	0,42	0,38	0,34
30	1,00	0,98	0,90	0,74	0,60	0,50	0,44	0,38	0,34	0,30
30а	1.00'	1,00	0,93	0,86	0,68	0,57	0,49	0,43	0,38	0,34
33	1,00	0,99	0,91	0,78	0,63	0,53	0,46	0,40	0,35	0,32
36	1,00	1.00	0,92	0.82	0,66	0,55	0,47	0,41	0.37	Q.33
40	1,00	1,00	0,94	0,85	0.70	0,58	0,49	0,43	0,38	0,34
45	1,00	1,00	0,95	0,87	0,71	0,59	0.50	0,44	0,39	0,34
50 1	1,00	1,00	0,96	0,89	0,76	0,62	0,52	0,45	0,40	0,3)6
55	1,00	1,00	0,98	0,91	0,82	0,67	0,56	0,48	0,43	0,38
60	1,00	Ьоо	1,00	0,93	0,86	0,72	0,60	0,52 ,	|0,45	0,40
65	1,00	1,00	1,00	0,95	0,89	0,77	0,65	0,56 ।	0,48	0„43
70	1,00	1,00 1	1,00	0,97	0,91	0,83	0,70	0,60	0,52	0,4(
Таблица 280
Коэффициент (pg для балок без закрепления в пролете
при равномерно распределенной нагрузке
по верхнему поясу
	Значения при пролете балки в м									
№ дву- тавра	3	4	5	6	7	,	I	1. 1 .	10	11	12
10	0,88	0,70								
12	0,86	0,66	0,54,	0,45							
14	0,85	0,64	0,52	0,44	0.38	—	—	—	—	—
16	0,85	0,64	0,51	0,43	0.37	0,33	0,29						
18	0,86	0,64	0,51	0.43	0,37	0,33	0,29	0,26	0724	
18а	0,91	0,74	0,59	0,49	0.43	0,38	0,34	0,30	0,28	0,26
20 '	0,88	0,66	0,53	0,44	0,38	0,33	0,30	0,27	0,25	0,23
20а	0,92	0,76	0,60	0,50	0,43	0.38	0,34	0,30	0,28	0.26
' Й2	0,89	0,69	0,55	0,45	0,39	0,34	0,30	0,28,	0,25	0,23
£2а	0,93	0,79	0,62	0,51	0,44	0.38	0,34	0,31	0,28	0,26
. 24	0,91	0,73	0,57	0,47	0,40	0,35	0,32	0,29	0,26	0,24
24а	0,94	0,82	0,64	0,53	6,46	0,40	0,36	0,32	0,29	0,27
Й7	0,92	0,74	0,57	"0,47	0,40	0,35	0,31	0,28	0,26	0,24
27а	0,95	0,85	0,66	0,54	0.46	0,40	0,36	в,32	0,30	0,27
30	0,93	0,76	0,59	0,48	0,41	0,36	Q.32	0,28	0,26	0,24
Продолжение табл. 2.80
№ дву- тавра	Значения при пролете балки в м									
	3	4	5	6	7	8	9	10	11	, 12
30а	0,96	0,85	0,66	0,54	0,45	0,40	0,35 ।	। 0,32	0,29	0,27
33	0,94	0,80	0,61	0,50	0,42	0,37	0,33	0,29	0,27	0,25
36	0,95	0,82	0,63	0,51	0,43	0,38	0,33	0,30	0,27	0,25
40	0,97	0,86	0,65	0,52	0,44	0,38	о,з4	0,30	0,28	0,25
45	0,97	0,86	0,65	0,52	0,44	0,38	0.34,	0,30	0,27	0,25
50	0,99	0,88	0,68	0,54	0,45	0,39	0,34	0,31	0,28	0,26
55	1,00	0,90	0,73	0,57	0,48	0,41	0,36	0,32	0,29	0,26
60	1,00	0,9*2	0,78	0,61	0,50	0,43	0,38	0,34	0,30	0,28
65	1,00	0,94	0,83	0,65	0,53	0,45	0,40	0,35	0,32	0,29
70	1,00	0,96	0,87	0,69	0,57	0,48	0,42	0,37	0,34	0,31
•Таблица 2.81
Коэффициент «ре Для балок при иадичии связей
в пролете независимо от места приложения нагрузки
№ дву- тавра	Значения <pg при пролете балки в м									
	3	4	5	6	7	8	9	10,	11	12
10	0,87	0,67								(
12	0,87	0,65	0,52	0,43	—	—.		—	-		
14	0,87	0,65	0,52	0,43	0,36			—	—	—
16	0,88	0,66	0,52	0,43	0,36	0,31	0,28	— ’	—	—
18	0,90	0,68	0,53	0,43	0,37	0,32	0,28	0,25	0,23	
18а	0,94	0,80	0,62	0,50	0,43	0,37	0,33	0,29	0,27	0,24
, 20	0,92	0,72	0,56	0,45	,0,38	0,33	0,29	0,26	0,24	0,22
20а	0,95	0,84	0,?4	0,52	0,44	0,38	о; 33	0,30	0,27	0,25
22	0,94	0,77	0,59	0,48	0,40	0,34	0,30	0,27	0,25	0,23
22а	0,97	0,87	0,С7	0,54	0,45	0,39	0,34	0,31	0,28	0,25
24	0,95	0,82	0,62	0,50	0,42	0,36	0,32	0,28	0,26	0,23
24а	0,98 J	0,89	0,71	0,57	0,48	0,41	0,36	0,32	0,29	0,26
27	0,96	0,85	0,64	0,51	0,42	0,34	0,32	0,28	0,26	0,23
27а '	0,99	0,90	0,74	0,59	0,49	0,42'	0,37	0,33	0,30	0,27
30	0,98	0,87	0,66’	0,53	0,44	0.37	0,33	0,29	0,26	0,24
,	30а	1,00	0,91	0,76	0,60	0,49	0,42	0,37	0,33	0,30	0,27
>	33	.	0,99	0,89	0,70	0,55	0,46	0,39	0,34	0,30	0,27	0,25
36	1,00	0,90	0,73	0,57	0,47	0,40	0,35	0,31	0,28	0,25
40	1,00	0,92	0,77	0,60	0,49	0,42	0,36	0,32	0,29	9.26
45	1,00	0,92	0,78	0,61	0,50	0,42	0,36	0,32	0,29	0,26
50	1,00	0,94	0,82	0,64	0,52	0,43	0,38	0,33	0,30	0,27
55	1,00	0,96	0,87	0,68	0,55	0,46	0,40	0,35	0,31	0,28
60 '	1,00	0,98	0,89	0,73	0,59	0,49	0,42	0,37	0,33	0,30
65	»1;00	0,99	0,91	0,78	0,63	0,52	0,45	0,39	0,35	0,31
70	, 1,00	1,00	0,93	0,84	0,67	0,56	0,48	0,42	0,37 1	0,33 !	
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СЖАТО-ИЗОГНУТЫХ СТЕРЖНЕЙ
С ПРОИЗВОЛЬНЫМ СЕЧЕНИЕМ
Проверка устойчивости в плоскости изгиба сжато-
изогнутых стержней с произвольным сечением, симме-
тричным относительно плоскости изгиба, производится
по двум следующим формулам:1
N <
(1)
М<(F7?-^)a0 + 2Si/?.	(2)
/2 '
Здесь А/и М—продольная сжимающая сила и изгиба-
ющий момент от расчетных нагрузок;
/2—момент инерции упругого ядра относи-
тельно его центрально^ оси, перпенди-
кулярной плоскости изгиба;
а0 — расстояние между центрами тяжести'
рсего сечения и упругого ядра;
Si — статический момент пластической Зоны
в растянутой части сечеиия относитель-
но центра тяжести упругого ядра.
‘При односторонней текучести Sj=O. Текучесть в се-
' чении односторонняя (рис. 2.22, а) при выполнении не-
равенства
где	— статический момент упругого ядра от-
носительно границы пластической об-
ласти;	1
Рис. 2.22. Эпюры напряжения в сечениях
.стержня
а — при односторонней текучести; б — при двусторон-
ней текучести
а — высота упругого ядра в плоскости из-
гиба.
При двусторонней текучести (рис. 2.22, б) положе-
ние упругого ядра по высоте сечения .и его размеры
определяются из условия
г, / г. ~	„ 2ci \	7C2£J2
Fa + Fb~)=	•	(4)
где FcnFa—площади пластических зот^ соответствен-
но в сжатой ;и растянутых частях се-
< А чения;,
, Fb=F2 — площадь упругого, ядра;
Ci расстояние от нейтральной линии до,
центра тяжести упругого ядра.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ (ГОСТ) К РАЗДЕЛУ 1
Сталь и чугун
380—60 Сталь углеродистая обыкновенного ка-
чества (Марки и общие технические тре-
бования).
977—53 Отливки из углеродистой стали (Техни-
ческие требования).
1050—60	Сталь углеродистая качественная конст-
рукционная. (Марки и общие технические
требования)
1051—59 Сталь качественная конструкционная кали-
брованная (Технические требования).
1412—54	Обливки из серого чугуна.
по
Раздел Общая часть
4543—57 .5058—57*	Сталь легированная машиностроительная (Марки и общие технические требования). Сталь низколегированная конструкционная (Марки и общие технические требования). Сталь углеродистая горячекатаная для мо- стостроения.
6713—53	
9458—60	
	Сталь толстолистовая и широкополосная углеродистая термически обработанная.
	
	Электроды
9446—60	Электроды металлические для дуговой
	сварки сталей, и наплавки (Размеры и об- щие технические требования).
9467—60	Электроды металлические для дуговой сварки конструкционных и теплоустойчи-
	вых сталей (Типы).
	Фасонный прокат
3542—47	Рельсы железнодорожные для дорог широ- кой колеи (Сортамент для рельсов типа
'8161—56	Р38). Рельсы железнодорожные типа Р65 (Раз-
7174—54	меры). Рельсы железнодорожные типа Р50 (Раз-
7173—54 6726—53 4121—52	меры).	' Рельсы железнодорожные типа Р43 (Раз- меры). v , Рельсы железнодорожные широкой колеи, промышленные, типа РЗЗ (Сортамент).
	Рельсы крановые.
6183—52 6184—52	Сталь ' прокатная.	Балки; двутавровые ши рок опол очные (Сортамент). Сталь .прокатная.	Балки	двутавровые облегченные (Сортамент).
	
6185—52	Сталь прокатная. Швеллеры облегченные (Сортамент).	о
6368—52	Рельсы железнодорожные узкой колеи (Сортамент).
7511—58	Сталь для оконных и фонарных перепле- тов промышленных зданий.
8239—56*	Сталь, прокатная. Балки двутавровые
82401-56*	(Сортамент). Сталь прокатная. Швеллеры (Сортамент).
к	Сортовой прокат
103—57*	Сталь прокатная полосовая (Сортамент).
2590—57*	Сталь горячекатаная круглая (Сортамент).
2591—57*	Сталь горячекатаная квадратная (Сорта-
8509—57	мент) . Сталь прокатная угловая равнобокая (Сор-
	тамент).
8510-57	Сталь прокатная угловая неравнобокая (Сортамент)
	Листовой прокат
82-57*	Сталь прокатная широкополосная универ- сальная (Сортамент).
1393—47*	Сталь листовая кровельная.
3680—57*	Сталь прокатная тонколистовая (Сорта- мент).
3685—47	Сталь листовая волнистая.
J5681—57	Сталь прокатная толстолистовая (Сорта- мент).
8568—57	Сталь листовая рифленая ромбическая и
	чечевичная.
8596—57	Сталь рулонная холоднокатаная (Сорта-
мент).
8597—57	Сталь рулонная горячекатаная (Сорта-
мент) .
Гнутые профили
8275—57	Профили гнутые стальные. Фасонные про-
фили (Сортамент).
Проволока
1497—61	Металлы (Методы испытания на растяже-
ние).
1579—42	Проволока (Испытание на перегиб).
7348—55*	Проволока стальная круглая углеродистая
для предварительно напряженных 'железо-
бетонных конструкций.
7372—55*	Проволока стальная канатная.
Канаты
3241—55*	Канаты стальные (Технические условия)
2688—55	Канаты стальные. Канат (трос) типа ЛК-Р
6x19=114 проволок с органическим сер-
дечником. Прядь 1 + 6+6; 6.
3062—55	Канаты стальные. Канат спиральный типа
1	ЛК 0 1X7=7 проволок. Прядь 1+6.
3063—55	Канаты стальные. Канат спиральный типа
ТК 1X19=19 проволок. Прядь 1+6+12
3064—55 Канаты стальные. Канат спиральный типа
ТК 1X37=37 проволок. Прядь 1 + 6+12+
< +18.
3065—55	Канаты стальные. Канат спиральный типа
ТК 1x61=61 проволока. Прядь 1+6+12+
+ 18 + 24.
3066—55 Канаты стальйые. , Канат (трос) типа
ЛК-0 7X7=49'проволок с металлическим
сердечником. Прядь 1+6.
3067—55 Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
7X19=133 проволоки с металлическим сер-
дечником. Прядь 1+6+12.
3068—55 Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
7X37=259 проволок с металлическим сер-
дечником. Прядь 1+6+12+18.
3069—55	Канаты стальные Канат (трос) типа ЛК-0
, /	6X7=42 проволоки с органическим сердеч-
ником. Прядь 1+6.
3070—55 Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
6X19=114 проволок с органическим сер-
дечником. Прядь 1+6+12.
3071—55	Канаты стальные Канат '(трос) типа ТК
6x37=222 проволоки с органическим сердеч-
ником. Прядь 1+6+12+18.
3072—55	Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
6x61=366 проволок с органическим сер-
дечником. Прядь 1+6+12+18+24.
3073—55 Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
8x19=152 проволоки с органическим сер-
дечником. Прядь 1 + 6+12.
3074—55 Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
8X37=296 проволок с органическим сер-'
дечником. Прядь 1 + 6+12+18.
3075—55 Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
6х 16=96 проволок с органическим сер-
дечником. Прядь 1+6+9.
3076—55	Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
6x17=102 проволоки с органическим сер-
дечником. Прядь 1 + 6+10.
Приложение 3
111
3077—55
3078—55
3079—55
3080—55
3081—55
3082—55
3083—55
3084—55
3085—55
3086—55
3087—55
3088—55
3089—55
3090—55
3091—55
3092—55
3093—55
3094—55
3095-55
3096—55
3097—55
3098—55
7665-55
7666—55
Канаты стальные. Канат (трос) типа ЛК-0
6X19=114 проволок с органическим сер-
дечником. Прядь 1+9+9.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ТЛК-0 6X27=162 проволоки с органи-
ческим сердечником. Прядь 1+6+10+10.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ТЛК-0 6X37=222 проволоки с органи-
ческим сердечником. Прядь 1 + 6+15+15.
Канаты стальные. Канат (трос) типа ЛК-0
8x19=152 проволоки с органическим сер-
дечником. Прядь 1+9+9.
Канаты стальные. Канат (грос) типа ЛК-0
6X19=114 проволок с металлическим сер-
дечником. Прядь 1+9 + 9.
Канаты стальные. Канат (трос) типа ЛК-0
6X12=72 проволоки с 7 органическими сер-
дечниками. Прядь 0+12.
Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
6X24=144 проволоки с 7 органическими
сердечниками. Прядь 0+9+15.
Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
6x30=180 проволок с 7 органическими
сердечниками Прядь 0+12+18.
Канаты стальные Канат (трос) трехгран-
нопрядный 6x30=180 проволок с органи-
ческим сердечником. Прядь 6+12+12.
Канаты стальные. Канат (трос) плоско-
прядный 10x10=100 проволок с 11 орга-
ническими сердечниками. Прядь 0+10.
Канаты стальные. Канат (трос) овально-
прядный 5X23=115 проволок с органи-
ческим сердечником. Прядь 1 + 11 + 11.
Канаты стальные. Канат (трос) многопряд-
ный типа ТК 18X19=342 проволоки с
органическим сердечником. Прядь 1+6+12.
Канаты стальные. Канат (кабель) типа
ТК 6X7X19=798 проволок с органическим
сердечником. Прядь 1+6+12.
Канаты стальные. Канат спиральный закры-
тый с одним слоем зетообразной проволоки.
Канаты стальные. Канат плоский 8x4X7=
=224 проволоки. Прядь 1+6.
Канаты спальные Канат плоский 8x4x9=
=288 проволок с 32 органическими сердеч-
никами. Прядь 0 + 9.
Канаты стальные специальные. Канат (трос)
типа ЛК.-0 3X7=21 проволока. Прядь 1+6.
Канаты стальные специальные. Канат (трос)
типа ТК 3X27=81 проволока. Прядь 3+
+ 9 +15.
Канаты стальные специальные. Канат (трос)
типа ТК 3x37=111 проволок. Прядь 1 +
+ 6 + 12+ 18.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ТК 5x19=95 проволок с органическим
сердечником. Прядь 1+6+12.
Канаты стальные Канат (трос) типа
ЛК-0 8X6=48 проволок с органически-
ми сердечниками Прядь 0 + 6.
Канаты стальные Канат (трос) типа
ТК 8x16=128 проволок с 9 органически-
ми сердечниками. Прядь 0 + 5+11.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛК-3 6X25=150 проволок с органическим
сердечником. Прядь 1+6; 6+12.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛКС-3 7x25=175 проволок с металличес-
ким сердечником. Прядь 1+6; 6+12.
7667—55
7668—55
7669—55
7670—55
7671—55
7672—55
7673—55
7674—55
7675-55
7676—55
7677—55
7678-55
7679—55
7680—55
7681—55
7682—55
7683—55
7684—55
7685—55
1191-41
1195—41
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛК-3 6x25=150 проволок с металличес-
ким сердечником конструкций 7X7=49
проволок. Прядь 1+6; 6+12.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛК-РО 6x36=216 проволок с органичес-
ким сердечником. Прядь 1+7 + 7; 7+14.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ТЛК-Р0 6x36 = 216 проволок с металличе-
ским сердечником конструкций 7X7=49
проволок. Прядь 1+7 + 7; 7+14.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛК-Р 8X19=152 проволоки с органичес-
ким сердечником. Прядь 1+6+6; 6.
Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
8x17=136 проволок с органическим сер-
дечником. Прядь 1+5+11
Канаты стальные. Канат (трос) типа ЛК-3
8x25=200 проволок с органическим сер-
дечником. Прядь 1+6; 6+12.
Канаты стальные. Канат (кабель) типа
ЛК-0 6x6x7 = 252 проволоки с 7 органи-
ческими сердечниками. Прядь 1+6.
Канаты стальные. Канат (кабель) типа ТК
6X6X19=684 проволоки с 7 органически-
ми сердечниками. Прядь 1+6+12.
Канаты стальные. Канат спиральный за-
крытый с одним слоем клиновидной и од-
ним слоем зетообразной проволоки.
Канаты стальные. Канат спиральный за-
крытый с двумя слоями клиновидной и од-
ним слоем зетообразной проволоки.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛК-0 6X19=114 проволок с металличес-
ким' сердечником в виде пряди 1X19=19
проволок. Прядь 1+9 + 9.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛК-Р 6X13=78 проволок с органическим
сердечником. Прядь 1+4 + 4; 4.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ТЛК-0 6x31 = 186 проволок с органиче-
ским сердечником. Прядь 1 + 6+12+12.
Канаты стальные. Канат (трос) типа ТК
7X61=427 проволок с металлическим сер-
дечником. Прядь 1+6+12+18 + 24.
Канаты стальные. Канат (трос) много-
прядный типа ЛК-0 18x7=126 проволок
с органическим сердечником. Прядь 1+6.
Канаты стальные. Канат (трос) много-
прядный типа ТК 19X36=684 проволоки с
19 органическими сердечниками. Прядь
0 + 6+12+18.
Канаты стальные. Канат (трос) много-
прядный типа ЛК-0 34x7=238 проволок
с органическим сердечником. Прядь 1+6.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ЛК-03 6x41=246 проволок с органическим
сердечником. Прядь 1+8 + 8; 8+16.
Канаты стальные. Канат (трос) типа
ТЛК-Р 6X37=222 проволоки с органичес-
ким сердечником. Прядь 1 + 3; 3 + 6; 6+18.
Заклепки
Заклепки стальные с полукруглой головкой
для плотно-прочных ШВОВ.
Заклепки стальные с потайной головкой для
прочных плотно-прочных швов.
112
Раздел I. Общая часть
7781—57
7782—57
7783-57
7784—57
7785—57
7786—57
7787—57
7788—57
7789—57
7790—57
7791—57
7792—57
7793—57
7794—57
7795—57
7796—57
7797—57
7798—57
7799—57
7800—57
Болты
Болты черные с шестигранной уменьшен-
ной головкой (Размеры).
Болты черные с квадратной уменьшенной
головкой (Размеры).
Болты черные с полукруглой головкой и
усом для металла (Размеры).
Болты черные с полукруглой головкой и
квадратным подголовком для металла
(Размеры).
Болты черные с круглой потайной голов-
кой и усом для металла (Размеры).
Болты черные с круглой потайной голов-
кой и квадратным подголовком (Размеры).
Болты черные шинные (Размеры).
Болты черные с квадратной потайной го-
ловкой (Размеры).
Болты черные с большой шестигранной
головкой (Размеры).
Болты черные, с шестигранной головкой
(Размеры).
Болты черные с большой квадратной го-
ловкой (Размеры).
Болты черные с квадратной головкой
(Размеры).
Болты черные с -полукруглой головкой и
усом для дерева (Размеры).
Болты черные с полукруглой головкой, и
квадратным подголовком для дерева
(Размеры).
Болты получистые с шестигранной умень-
шенной головкой и направляющим под-
головком (Размеры).
Болты получистые с шестигранной умень-
шенной головкой (Размеры).
Болты получистые с шестигранной голов'-
кой и направляющим подголовком (Раз-
меры) .
Болты получистые с шестигранной голов-
кой (Размеры).
Болты получистые с большой шестигран-
ной головкой (Размеры).
Болты получистые с полукруглой голов-
кой и квадратным подголовком для метал-
ла (Размеры).
7801—57	Болты	получистые	с	полукруглой	голов-
кой и усом для дерева (Размеры).
7802—57	Болты	получистые	с	полукруглой	голов-
кой и квадратным подголовком для дере-
ва (Размеры).
7803—57	Болты получистые с увеличенной полу-
круглой головкой и усом для дерева.
7804—57	Болты получистые с увеличенной	полу-
круглой головкой и квадратным подго-
ловком для дерева (Размеры).
7805—57	Болты	чистые	с	шестигранной	головкой
(Размеры).
7806—57	Болты	чистые	с	шестигранной	головкой
и отверстием в стержне (Размеры).
7807—57	Болты	чистые	с	' шестигранной	головкой
и отверстиями в головке (Размеры).
7808—57	Болты чистые с шестигранной уменьшен-
ной головкой (Размеры).
7809—57	Болты чистые с шестигранной уменьшен-
ной головкой и отверстием в стержне
(Размеры).
7810—57	Болты чистые с шестигранной уменьшен-
ной головкой и отверстиями в головке
(Размеры).
7811—57 Болты чистые с уменьшенной шестигран-
ной головкой и направляющим подголов-
ком (Размеры).
7812—57	Болты чистые с шестигранной уменьшен-
ной головкой с направляющим подголов-
ком и отверстием в стержне (Размеры).
7813—57	Болты чистые с шестигранной уменьшен-
ной головкой с направляющим подголов-
ком и отверстиями в головке (Размеры).
7814—57 Болты чистые с шестигранной уменьшен-
ной головкой и шлицем в головке (Раз-
меры).
7815—57	Болты чистые с шестигранной головкой
для отверстий из-под развертки (Разме-
ры).
Примечание. Звездочками отмечены стандарты,
в которые внесены изменения.
БИБЛИОГРАФИЯ К РАЗДЕЛУ I
Балдин В. А., Расчет стальных конструкций по
расчетным предельным состояниям. Госстроииздат, 1956.
Б роуд е Б. М., Распределение сосредоточенного
давления в металлических балках. Стройиздат, 1950.
Давиденков Н. Н., Динамические испытания
металлов. ОНТИ, 1936.
Гольденблат И. И., Основные положения
метода расчета строительных конструкций по расчет-
ным предельным состояниям, Госстройиздзт, 1955.
Кураев В. В. и Чернашкин В. Г., Строи-
тельные стали, Стройиздат, 1941.
Лейт и с И. М. и Чернашкин В. Г., Низко-
легированные строительные, стали. Металлургиздат,
1952.
Лившиц В. Г., Физические свойства металлов.
Металлургиздат, 1946.
Смит М. К- Основы физики металлов. Метал-
лургиздат, 1959.
Фридман Я. Б., Механические свойства метал-
лов. Оборонгиз, 1952.
Чернашкин В. Г. и др., Исследования по
стальным конструкциям, 1957.
Шапошников Н. А., Механические испытания
металлов. Машгиз, 1951.
РАЗДЕЛ II
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
ГЛАВА 3
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Стальные элементы применяются в промышленных
зданиях как в смешанных конструкциях (в сочетании
со сборным железобетоном), так и в чисто стальных кон-
струкциях.
Стальные конструкции выполняются из стали мар-
ки В Ст 3 кипящей, полуспокойной или спокойной, или,
если это технически и экономически обосновано, из
стали повышенной прочности низколегированной или
термически обработанной, Марки строительных сталей,
их характеристики и рекомендации к их применению
см главу 1 1
Для растянутых и сжатых стержней конструкций
из сталей повышенной прочности и стали марки Ст 3
при расчете их на прочность отношение площадей се-
чений (а следовательно, и весов) обратно пропорцио-
нально расчетным сопротивлениям для этих марок ста-
ли; отсюда наибольшая возможная экономия металла
при замене Ст 3 сталью повышенной прочности соста-
вит (в процентах)
<31>
где ЯСт 3 и /?пп—расчетные сопротивления соответст-
венно для стали марки Ст.З и стдли
повышенной прочности.
В действительности экономия будет несколько ни-
же, пропорционально конструктивному коэффициенту
конструкции, который почти не 'зависит от расчетного
сопротивления примененной марки стали.
В случае расчета центрально сжатых элементов на
устойчивость снижение веса будет пропорционально
отношению расчетных сопротивлений, умноженных на
соответственные коэффициенты продольного изгиба для
центрально сжатых стержней Так как коэффициенты
продольного изгиба для сталей повышенной прочности
меньше, чем для Ст.З, причем с увеличением гибкости
сжатого элемента эта разница существенно увеличи-
вается, то отношение произведений из расчетных сопро-
тивлений на коэффициент продольного изгиба для ста-
лей повышенной прочности и Ст. 3 не является посто-
янным, а зависит от гибкости элемента.
Таким образом, снижение веса при центрально сжа-
тых элементах (в процентах) составит
')|И- ,3-2'
где ?ст.з и ?п п— коэффициенты продольного изгиба
соответственно для Ст 3 и стали по-
вышенной прочности
Для изгибаемых элементов при постоянном отношении
h
высоты балки к толщине стеикига=—при стали любой
марки и при одинаковом распределении материала
между стенкой и поясами можно принять, что площадь
сечеиия балки F и момент сопротивления W связаны
А Г
зависимостью Е=А1/ —(где А—числовой коэффи-
Г п
циеит). Из этой формулы следует, что отношение пло-
щадей сечений изгибаемых элементов из сталей повы-
шенной прочности и Ст.З равно: —П^- = 1/ - I—, а
Лзт.З У <п
возможная экономия металла от замены Ст.З сталью
повышенной прочности (в процентах) составит
для внецентренно сжатых стержней, при проверке
устойчивости в плоскости действия момента, теорети-
ческое снижение веса будет пропорционально отноше-
нию произведения расчетных сопротивлений на соот-
ветствующие коэффициенты <рвн Ст.З к стали повышен-
ной прочности
Гп.п ^Ст.З ('Рвн)ст.З
"р----= о—?—i’	(3 • 4>
г Ст.З ^п.п (?вн/п.п
114
. Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
что (в процентах) составит
Л #Ст.з (Ьн)ст.з\ 1ЛЛ
D == 11— п /„ \ I
\ . -<41.п к?вн?п.н /
(3.5)
Экономия металла при применении сталей с рас-
четным сопротивлением /? = 2900 кг/см2 по сравнению со
-сталью марки Ст.З с расчетным сопротивлением /? =
=2100 кг/см2 для элементов стальных каркасов'приве-
дена в табл. 3.1; 3.2 и 3.3.
v	Таблица 31
Экономия стали в стропильных фермах
\ Пролет фермы в м	Экономия стали в % при расчетной нагрузке в кг,мЛ		
	350	|	450	550
18	7	9	9
24	8	9	10
30	10	11	12
36	10	И	14
Таблица 32
Экономия стали в колоннах
Расчетная нагрузка в т	200	400	600	800	1000	1200	1400
Экономия ста- ли в % .. .	18	19	20,	' 21	22	23	24
1	Таблица 33
Экономия стали в типовых подкрановых балках ,
Пролет балки в м	Экономия стали в % п|)и режиме работы кранов и конструкций балок			
	•	среднем		тяжелом	
	разрезные	| неразрезные ;	| разрезные	| неразрезные
6	14	6	13,5	5,5
12	12	14	Г3.5	П ,
Основным видом заводских соединений стальных
конструкций промышленных зданий является сварка.
Клепаными изготовляются только тяжелые подкрановые
•балки с кранами 150 т и выше. В дальнейшем, по мере
совершенствования технологии сварки, большинство та-
ких конструкций должно -изготовляться сварными; ис-
ключение могут составить только очень тяжелые под-
крановые конструкции, в которых создание мощного
пояса из одного листа конструктивно очень х сложно.
Решение тяжелых покрановых балок клепаными приво-
дит к перерасходу стали до 25%.
1 Монтажные соединения каркасов промышленных
зданий могут осуществляться на черных или чистых
болтах, высокопрочных болтах, монтажной сварке и
заклепках. Монтажные узлы каркасов промышленных
зданий, как правило, надо решать такими, чтобы можно
было вести монтаж на черных (болтах. Для этого болты
должны использоваться как стяжные либо работающие
на растяжение, а опорные реакции восприниматься
специальными столиками. Только небольшие опорные
реакции (до 15 т) можно передавать через черные
болты.
Указанные выше требования не распространяются
на соединения, работающие при знакопеременных на-
грузках, а также монтажные крепления конструкций,
обеспечивающие пространственную жесткость каркаса
в промышленных зданиях с тяжелым режимом работы
(эти здания характеризуются большой интенсивностью
работы эксплуатируемых в них мостовых кранов)1, а
также в особо высоких и тяжелых сооружениях. В
этих случаях соединения следует осуществлять либо
на заклепках, чистых или высокопрочных болтах, либо
на монтажной сварке; при применении чистых или вы-
сокопрочных болтов в соединениях, работающих на
знакопеременные нагрузки и в зданиях с тяжелым ре-
жимом работы, должны быть Приняты меры против
самоотвинчивания гаек.
В случае применения монтажной сварки основные
рабочие швы должны выполняться в нижнем и вер-
тикальном положениях; применение потолочной сварки,
как правило, не допускается.
Монтажные соединения следует выполнять таким
образом, чтобы избежать заводки элементов (соедине-
ния вилкой). Наиболее удобны такие монтажные сты-
ки, в которых элементы соединяются простым опира-
нием.
При решении конструкций необходимо обращать
особое внимание на правильный выбор марки стали и
соблюдение конструктивных рекбмендаций, исключаю-
щих возможность хрупкого разрушения стали.
При проектировании промышленных зданий надле-
жит руководствоваться специальными строительными
нормами и указаниями (см. библиографию к настоя-
щему разделу).
1 Зданиями с тяжелым режимом работы здесь и далее на-
зываются здания с кранами тяжелого, весьма т’яжелого и весь-
ма тяжелого непрерывного режимов раббты по классификации
Госгортехнадзора СССР.
ГЛАВА 4
КАРКАСЫ
4.1. КАРКАСЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИИ
А. КЛАССИФИКАЦИЯ КАРКАСОВ
Каркас одноэтажных зданий представляет собой
«несущие конструкции, связанные' между собой в неиз-
меняемую пространственную систему (рис. 4.1). При
расчете эта система обычно расчленяется на ряд пло-
ских систем.
Учет пространственной работы каркаса часто’ по-
зволяет снизить расход стали; целесообразность этого
учета устанавливается в каждом отдельном случае,
исходя из конкретных условий'— размеров сооружения,
Гл. 4. Каркасы.
Д15
его конструктивной схемы, характера воздействия вне-
шних нагрузок и других факторов.
При проектировании обычно каркас здания рас-
членяют на две системы — поперечную и продольную;
работа каждой из них под нагрузкой принимается не-
зависимой. В состав этих систем каркаса включаются
конструкции, работа которых является существенной и
определяющей для данной системы; все прочие конст-
рукции, мало влияющие на схему системы и ее работу,
из расчетной схемы исключаются. Так, например, в
поперечную систему каркаса обычно включают только
колонны и ригели покрытий и перекрытий. В продоль-
Рис. 4.1. Каркас здания раздевания слитков
ную систему каркаса включают колонны (входящие
одновременно и в поперечную сйстему), подкрановые
балки, подстропильные конструкции, вертикальные свя-
зи и те из продольных элементов, которые одновремен-
но выполняют роль связевых, обеспечивая устойчивость
колонн. Выбор элементов, включаемых в каждую из
систем каркаса, производится в зависимости от кон-
структивной схемы здания.
Конструкции, включенные в расчетную схему кар-
каса, условно относятся к основным; при расчете этих
конструкций учитываются не только непосредственно
приложенные к ним нагрузки, но и нагрузки, возни-
кающие/ в результате их работы в системе каркаса.
Все остальные конструктивные элементы, при приня-
том условном подразделении, относятся к второстепен-
ным, независимо от их расположения и функциональ-
ного назначения. При расчете этих элементов не учи-
тывается фактическое участйе их в работе каркаса
здания в целом, хотя их влияние на общую жесткость
каркаса в некоторых случаях может оказаться .сущест-
венным.
Поперечная система каркаса, независимо от ее кон-
чструктивной и расчетной схемы, условно называется
рамой.
В зависимости от характера сопряжения элементов
каркаса друг с другом различают следующие схемы.
Шарнирные, в которых сопряжения всех элементов
друг с другом принимаются при расчете шарнирными.
Жесткие, в которых все элементы жестко сопря-
жены друг с другом.
Смешанные, в которых часть элементов сопряга-
ется шарнирно, а часть жестко; такие системы приме-
няются наиболее часто.
В поперечной системе (раме) колонны обычно ре-
шаются жестко заделанными в фундаменте, что обеспе-
чивает неизменяемость рам при шарнирных схемах и
придает им большую жесткость, а в продольной систе-
ме — шарнирно опертыми, причем неизменяемость про-
дольной системы обеспечивается постановкой по колон-
нам вертикальных связей.
Б КОНСТРУКТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ РАМ
Конструктивные схемы рам разрабатываются4 по
исходным данным общестроительного проекта здания
с обязательным учетом максимального применения ти-
повых элементов.
В конструктивной схеме надлежит установить:
1) конфигурацию и основные размеры всех стержней,
образующих раму; 2) типы отдельных, стержней рамы
(сплошные или решетчатые); 3) способ узловых со-
пряжений (болты, сварка, клепка) в увязке с выбирае-
мой расчетной схемой.
Расчетная схема рамы устанавливается по решен-
ной конструктивной схеме. Длины и конфигурации
стержней рамы в расчетной схеме определяются по схе-
матическому чертежу, выполненному по геометриче-
ским осям стержней. За геометрическую ось элемента,
как правило, принимается линия, проходящая через
центры тяжести его сечений. Высоты колонн отсчиты-
ваются от низа опорных плит.
В случае отсутствия предварительно назначенных
размеров сечений элементов рам допускается прини-
мать геометрические оси этих элементов проходящими
посередине их высоты. При шарнирных сопряжениях
ригелей с колоннами за геометрическую ось ригеля
принимается линия, соединяющая шарниры. При жест-
ких сопряжениях ригелей с колоннами в одноэтажных
и верхних этажах многоэтажных рам за геометриче-
скую ось ригеля, как правило, принимается ось ниж-
ттр»----------------------------->>т
L+2(m-b) —
Рис. 4 2. Схемы поперечной рамы
здания
а — конструктивная; б — расчетная
него пояса; при этом ломаные очертания нижних поясов
при небольших изломах разрешается принимать пря-
мыми. Ригели, расположенные с незначительным укло-
ном (до 1 : 10 включительно), допускается принимать
в расчетной схеме горизонтальными.
116
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Примеры расчетных схем рам при различных кон-
структивных схемах приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Примеры выбора расчетных схем рам по их конструктивным
схемам
Конструктив' Расчетная пая схема	схема	Конструктив- Расчетная ная схема	схема	Примечания
т	ЬгЗ Г	f к—ч—i ?	Независимо от Величин i и L
	*1 Т	Т	то же
* / TZTU-j— ।	f	J	и	
•Й5-1	i		9t a— Ц При 1^1'Ю и L^9m
		z	f	При1>1Н0 и 9м
m'l 1	й|ёт=а-|	I pa 	 	f	6 и Ь,а При (* 1'Ю и L*I#m
	 О	I	7 и 7а При Ю и 18м
g X—-sa-—---		 k-L—4~ 1	1		Независимо от Величин i и L
Расчетная схема рамы должна учитывать особен-
ности рассматриваемого сооружения и находиться в
возможно более близком соответствии с конструктив-
ной схемой рамы. В расчетной схеме должны быть
установлены:
’ 1) длины всех элементов и отдельных их участков
с отличающимися моментами инерции, а в случае учета
продольных деформаций также и с отличающимися
площадями поперечного сечения;
2)	соотношения между моментами инерции,- а при
учете продольных деформаций и между площадями
поперечного сечения отдельных элементов, или участ-
ков;
3)	принимаемые для расчета виды узловых сопря-
жений элементов друг с другом и с фундаментами
(полные или неполные защемления или шарниры); ~
4)	характер закреплений' системы и отдельных ее
элементов от смещений (полное или упругое закрепле-
ние, отсутствие закрепления).
На рис. 4.2 приведен пример установления расчет-
ной схемы однопролетной рамы производственного зда-
ния.
Конструктивная, и расчетная схемы рамы должны
обеспечивать неизменяемость и достаточную жесткость
сооружения '(ограниченные смещения) в горизонталь-
ном направлении. Для этой цели, следует предусмат-
ривать надлежащие размеры колонн и ригелей (см.
п. 4.1, В), жесткие узловые сопряжения и другие меро-
приятия, исходя из рассмотрения сооружения в це-
лом. При этом необходимо иметь в виду, что при-
менение жестких узловых сопряжений зачастую вы-
зывает усложнение изготовления и монтажа Конструк-
ций, не всегда приводя к экономии металла. Поэтому
жесткие узлы следует назначать только в тех случаях,
когда их применение дает общее снижение расхода ме-
Рис. 4.3. Конструктивные и расчетные схемы одно-
этажных промышленных зданий
, а —жесткая схема однопролетиой рамы; б — шарнирная схема
многопролетной рамы; в — смешанная схема рамы с небольшим
количеством пролетов
талла на раму, а также при невозможности обеспечить
достаточную общую жесткость рамы с помощью, других
мероприятий.
Указания по проверке .горизонтальных деформаций
колонн и жесткости рам приводятся ниже, в п 4.1', Е.
Колонны рам одноэтажных промышленных зданий
при наличии мостовых кранов следует устраивать пе-
ременного (ступенчатого) сечения, а при отсутствии мо-
стовых кранов — постоянного1'сечения (см п. 5.1, А)
с жестким защемлением их в фундаментах в обоих
случаях. \	х-
Сопряжения колонн этих рам с ригелями ёледует
назначать шарнирными или жесткими в -зависимости от
количества пролетов здания, высоты его, характери-
стики кранов и грунтов.
В однопролетных зданиях жесткие сопряжения
(рис. 4.3, а) рекомендуется принимать при высоте зда-
ний (от'пола до низа ригеля), превышающей 10 ле, не-
зависимо от типа и грузоподъемности кранов, а также
в зданиях любой высоты при наличии мрстовых кранов
с гибким подвесом грузоподъемностью более 20 т и при
наличии кранов с жестким подвесом любой грузоподъ-
емности или кранов, расположенных в два яруса.
В многопролетных зданиях рекомендуются, как
правило, шарнирные сопряжения ригелей с колоннами
(рис. 4.3, б). Однако прн недостаточной общей жест-
окости рамы с шарнирными сопряжениями (вследствие
малого количества пролетов или малой жесткости ко-
лонн) допускается для отдельных' пролетов много-
пролетных зданий принимать конструктивную и рас-
четную схемы в виде рамы, с жесткими сопряжениями
ригелей с колоннами, причем ригели и колонны ос-
тальных пролетов' могут присоединяться к этой раме
шарнирно (рис? 4.3, в); в зданиях же, имеющих слож-
ную конфигурацию с различными в отдельных проле-
Гл. 4. Каркасы
117
тах нагрузками, высотами и сечениями колонн, реко-
мендуется выделять один или несколько наиболее на-
груженных пролетов с наиболее жесткими колоннами
в виде рам с жесткими4 узлами, а ригели остальных
пролетов опирать шарнирно (рис. 4.4).
При слабых грунтах, учитывая возможные нерав-
номерные осадки отдельных опор, следует все ригели
опирать шарнирно.
Рис. 4 4. Варианты схем промышленных зданий с
выделенной в расчетной схеме основной жесткой
рамой
а — конструктивная; б — расчетная
При назначении расчетных схем рам необходимо
стремиться к максимальному их упрощению и сокра-
щению количества неизвестных, исходя из соотношения
размеров и жесткостей элементов, характера работы
рам п'ри воздействии различных нагрузок и других
особенностей сооружении с учетом следующих указа-
ний. , ' <
1) При относительно больших- моментах инерции
отдельных элементов допускается принимать в расчет-
ной схеме жесткость этих элементов бесконечной, если
такое допущение идет в запас прочности рассчитывае-
мого элемента конструкции. В частности, при расчете
одноэтажных рам на горизонтальные нагрузки и на-
грузки, приложенные к стойкам, допускается прини-
мать жесткость ригеля бесконечной, если
(4Л)
где
(1=А_1 иЛ-=

— моменты инерции участка ступенчатой стой-
ки, имеющие соответственно меньшее и боль-
шее поперечные сечения;
J р
—погонная жесткость ригеля. В случае при-
мыкания к стойке ригелей на одном уровне
Ji
с двух сторон с погонными жесткостями —
и
J 2	< /р
и — при определении д вместо — следует
•2	I
А
подставлять величину ~ + —- ;
*1	*2
Л
— —условная погонная жесткость стоики;
Н
Н — полная высота стойки считается между ба-
зой и ригелем или между двумя ригелями,
расположенными на разных уровнях. В по-
следнем случае при определении К вместо
-—следует подставлять величину —— + —
п	Л1 п2
представляющую/ собой сумму условных по-
гонных жесткостей стоек, примыкающих
,	снизу и сверху к ригелю.
2)	При наличии жестких ригелей-диафрагм (бунке-
ра, балки-стенки й т. п.) рационально разделить раму
по высоте на две части, каждую из которых рассматри-
вать независимо (рис. 4.5).
3)	При расчленении рамы сложной конфигурации
на отдельные расчетные схемы допускается не учиты-
вать взаимной связи этих схем друг с другом, если
влияние, оказываемое ими друг на друга, невелико.
Рис. 4 5. Расчленение расчётной
схемы рамы на две при жест-
ком ригеле
а — конструктивная схема; б и в ~
расчетные схемы
Рис. 4.6. Изменение расчетной схемы одноэтажной
рамы в зависимости от направления и места при-
ложения нагрузки
а — конструктивная схема; б — расчетная схема при верти-
кальных нагрузках -на ригель; в — расчетная схема прн го-
ризонтальных нагрузках на ригель и любых нагрузках на
колонны
Краевые условия для элементов в местах сопря-
жения независимых расчетных схем назначается с
учетом размеров и конструктивных особенностей каж-
дой из систем; так, в раме по рис. 4.5 стойку пристрой-
ки можно считать неподвижно опертой на колонну рамы
через шарнирно присоединенный ригель вследствие
большой жесткости этой колонны; в раме на рис. 4.5
верхнюю .однопролетную раму можно считать неподвиж-
но закрепленной , в нижней, в связи с большими раз-
мерами ригеля нижней рамы, расположённого в месте
сопряжения отдельных расчетных систем и работающего
как недеформирующаяся затяжка.
118
Раздел И. Стальные конструкции промышленных зданий
4)	В рамах с относительно жесткими ригелями
(рис. 4.6, ц) следует применять две расчетные схемы:
при расчете на вертикальную нагрузку, приложенную к
ригелю, — схему с конечной жесткостью ригеля (рис.
4.6, б), при расчете на остальные нагрузки — схему с
бесконечной жесткостью. ригеля (рис. 4,6, в).
5)	В расчетных схемах любых многопролетных рам
и однопролетных рам с небольшой асимметрией нагру-
зок (или асимметрией колонн) допускается принимать
при воздействии вертикальных нагрузок на ригели от-
сутствие горизонтальных смещений узлов рамы на
уровне ригелей.
Возможность введения других упрощений, анало-
гичных перечисленным, подлежит bLiявлению в каждом
отдельном случае при выборе расчетных схем.
В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ
СЕЧЕНИИ СТЕРЖНЕЙ РАМ
Предварительные размеры сечений стержней рам
определяются приближенными расчетами или прини-
маются по аналогии с ранее выполненными проектами.
Можно пользоваться соотношениями между моментами
инерции (площадями) стержней рам, определенными на
основании опыта проектирования аналогичных соору-
жений. Расхождения между предварительно приняты-
ми и окончательными соотношениями, при которых не
требуется перерасчета, не должны превышать 30% ,ДЛЯ
любых двух стержней рамы или их участков в преде-
лах каждого стержня переменного сечения. При наз-
начении предварительных соотношений между момен-
тами инерции и площадями поперечного сечения от-
дельных стержней и их участков следует учитывать,
что надлежащим выбором этих соотношений можно, в
определенных пределах, влиять как на распределение
усилий в статически неопределимой раме, так и на ха-
рактер расчетной схемы.
При предварительном определении размеров сече-
ний элементов рам допускается:	(
1)	учитывать только главные нагрузки, не произ-
водя подробного сбора всех нагрузок;
2)	ветровые нагрузки на стены и шатер приводить
к узловым, расположенным на уровне геометрических
осей ригелей;
3)	рассчитывать колонны на все нагрузки, за ис-
ключением горизонтальных, без учета смещений узлов
рамной системы и без учета изгибающих моментов, воз-
никающих в колоннах от’ собственного веса стен и от
вертикальных нагрузок, приложенных к ригелям;
4)	определять моменты в защемленных колоннах
от ветровой нагрузки, исходя из предположения, что
нулевые точки эпюры моментов находятся посередине
высоты колонн, а при малой жесткости ригеля прини-
мать шарнирное опирание его на колонну;
5)	предварительный подбор сечений производить
с приближенным' использованием расчетных сопротив-
лений, исходя из характера и степени приближенности
определения действующих в сечении усилий.
Моменты инерции сквозных стержней рам реко-
мендуется определять по формуле
0,9/ч Р2
~ Л + ^2
А2—0,9 Jo
(4.2)
где Fi и Р2 — площади сечения поясов стержня; ,
h — расстояние между осями поясов стерж-
ня;
— момент инерции фермы
Для стержней, в которых постепенно изменяется
момент инерции, при невозможности установить простой
закон его изменения по длине, допускается принимать
в расчетной схеме постоянный момент инерции, равный
среднему арифметическому между максимальным и ми-
нимальным его значениями.
Расчетный момент инерции для двускатных ферм
может быть определен по формуле
Jp = V0,	(4,3)
где Jo — момент инерции фермы посередине пролета; '
k — коэффициент, учитывающий влияние решетки
и уклона фермы Приближенно можно принять
для уклона 1 :8 £=0,65 и дли уклона 1 : 12
£=0,75	i
.Г. НАГРУЗКИ
К постоянно действующим на рамы или обычно
возникающим при их эксплуатации нагрузкам относят-
ся'нагрузки, входящие при расчете в основные соче-?
тания: собственный вес ограждающих и несущих кон-
струкций, снеговая нагрузка, а также нагрузки от обо-
рудования, от рабочих кранов и другие полезные на-
грузки на перекрытие' и площадки.
вертикальная крановая нагрузка принимается от
двух сближенных кранов в каждом пролете, установ-
ленных в наиболее невыгодном положений, а горизон-
тальные— только от двух /Кранов на все сооружение.
Установка двух одинаковых сближенных кранов при
фазном давлении на катки производится по одной схе-
ме, т. е. с одинаковым порядком чередования давлений
в каждом кране. При расположении кранов в двух
и более ярусах вертикальная нагрузка от них учиты-
вается одновременно только в тех случаях, когда это
допускают технологические условия.
К нерегулярно возникающим нагрузкам, входящим
только в дополнительные сочетания, относятся нагруз-
ки от ветра и кранов, работающих только в период
монтажа конструкций или оборудования, а также воз-
действия, вызванные изменением температуры конст-
рукций.
К нагрузкам, возникающим в исключительных слу-
чаях и входящим только в особые сочетания, относят-
ся воздействия на сооружения, вызываемые землетря-
сением (условные сейсмические силы), осадками' опор,
или другие воздействия, носящие аварийный характер.
Нормативные величины нагрузок принимаются: по-
\ стоянные — по подсчетам на основании исходных дан-
ных проекта; полезные, равномерно распределенные по
всей площади или на отдельных участках — по техни-
ческим заданиям, СНиП и СН 72—59; от кранов и
другого технологического - оборудования — по техниче-
ским заданиям, действующим каталогам и государст-
венным стандартам (см. главу 6); атмосферные (снег и
ветер)—по СНиП и СН 69—59;	сейсмические — по
действующим нормам и правилам строительства в сей-
смических районах; прочие — по техническим заданиям.
Сбор нагрузок, приходящихся на рамы от примы-
кающих элементов, рекомендуется производить в пред-
положении разрезной схемы 'этих элементов. Уточнение
нагрузки, с учетом фактических статических^ схем при-
мыкающих элементов, производится лишь в отдельных
случаях для наиболее ответственных конструкций и
при больших величинах внешних нагрузок.
Для облегчения составления возможных комбина-
ций и расчетных сочетаний рекомендуется собирать
нагрузки по каждому виду в отдельности (постоянная.
Гл. 4. Каркасы
119
и временная—равномерно распределенная, вертикальное
давление кранов, торможение кранов, снег, ветер и т. п.).
При определении нагрузок, приходящихся на ко-
лонны от подкрановых балок, динамический коэффи-
циент не учитывается.
Места приложения нагрузок должны устанавли-
ваться в возможно близком соответствии с действитель-
ным характером их распределения по элементам.
'Для упрощения расчетов допускаются отдельные
отклонения от действительной схемы передачи нагрузок
с тем, однако, чтобы эти отклонения не снижали за-
пасов прочности конструкции. Так, например,
допускается: при сосредоточенных внешних на-
грузках собственные веса несущих конструкций при-
соединять к этим нагрузкам также в виде соответст-
вующих сосредоточенных грузов; заменять, в случае
необходимости, действующие нагрузки специально по-
добранными, эквивалентными;, горизонтальные нагруз-
ки от торможения кранов при небольших (до 1,0 м)
высотах подкрановых балок "и малых величинах этих
нагрузок прикладывать в тех же местах, ’где переда-
ются вертикальные давления подкрановых балок, т. е.
на уровне их нижнего пояса; ветровые нагрузки, при-
ходящиеся/на кровлю здания (включая фонарь), при-
кладывать в виде сосредоточенной силы на уровне
геометрической оси ригеля рамы без учета моментов,
возникающих от такого переноса нагрузки; устанав-
ливать й каждом отдельном случае, исходя из рас-
смотрение конструктивной и расчетной схемы рамы,
возможные упрощения в части схемы , приложения
внешних нагрузок.
сопряжениях элементов от всех видов нагрузок, а также
и от их расчетных сочетаний, необходимые как для
подбора сечений элементов, так и для расчета сопря-
жений (в том числе и сопряжений с фундаментамй).;
Расчетные сочетания усилий удобнее всего вычис-
лять в табличной формё. Формулы для определения
реакций Rb и Мь, а также гь и ть, возникающих
при нагружении и деформации стойки рамы, приве-
дены в табл, 4.2 и 4.3.
я)
Рис. 4.7. Зпюры моментов в стой-
ках рам с шарнирным примыка-
нием ригелей в одном уровне
а — схема рамы; б — схема стойки с
нагрузками, в — эпюры моментов в
стойках: 1 — от внешней нагрузки;
2 — от реактивной силы, 3 — суммар-
ная
Д. РАСЧЕТ РАМ
Указания по расчету. Настоящие указания относят-
СЯ’К расчету рам по плоскостной схеме. Способ рас-
чета рам (точный или приближенный) выбирается в за-
висимости от принятой расчетной схемы рамы, вели-
чины действующих нагрузок, характера сооружения и
необходимой точности результатов расчета. Рекоменду-
ется широко применять готовые формулы, графики,
таблицы и различные приближенные способы определе-
ния усилий в элементах1. К точным способам расчета
следует прибегать "лишь при невозможности определе-
ния усилий более простыми методами.
При выполнении расчетов рам методами строи-
тельной механики следует уделять -особое внимание
надлежащему выбору основной системы с целью со-
кращения количества неизвестных, уменьшения числа
побочных .перемещений при расчетах методом сил и т. п.
Для упрощения расчета рекомендуется широко исполь-
зовать симметрию систем, включение в состав основной
системы статически неопределимых стержней и элемен-
тарных рам, усилия в которых могут быть определены
по имеющимся готовым формулам, и т. п.
При наличии большого количества различных по
величине и приложенных в одних и тех же точках на-
грузок рекомендуется производить расчет на единич-
ные нагрузки, а действительные усилия от нагрузок
определять при составлении таблиц комбинаций уси-
лий путем умножения усилий от единичной нагрузки на
соответствующие коэффициенты.
В результате статического расчета рам должны
быть получены усилия в каждом элементе и в узловых
1 Такие таблицы и графики в очень удобной для поль-
зования форме даны в расчетно-теоретическом' томе Справоч-
ника проектировщика промышленных, жилых и общественных
зданий и сооружений [36]
Практические приемы и примеры расчета одно-
этажных рам разных типов. Рамы типа 1 с шарнирным
сопряжением ригелей с колоннами,	t
1. Ригели примыкают к общим колоннам на одном*
уровне (рис. 4.7). Изгибающие моменты в каждой стой-
ке рамы определяются как для консоли, находящейся’
под воздействием непосредственно приложенной к ней
внешней нагрузки и силы Rnt приложенной на шарнир-
ном конце стойки, определяемой по формуле
Rn — Rb — Rb ~ ,	(4.4y
Zifb
где Rb — опорная реакция на шарнирном конце рас-
сматриваемой стойки, определяемая от внеш-
ней нагрузки при условии неподвижности
этого конца; величина Rb определяется по*
табл. 4.2;
гь — сила, которую нужно приложить к шарнир-
ному концу рассматриваемой стойки для
смещения этого конца иа величину Д = 1;
величина гь определяется по табл. 4.3;
'ZRb й — соответственно суммы Rb и гь по всем
стойкам рамной системы.
Величина
S Rb ~ представляет собой уси-
лие, на которое уменьшается Rb вследствие фактической
податливости шарнирного конца стойки. Окончательная
эпюра изгибающих моментов в каждой стойке явля-
ется суммой эпюр 1 и 2, возникающих в консоли of
внешней нагрузки и от силы Rn^
2. Если ригели примыкают к общим колоннам на
разных уровнях, то рекомендуется применять метод
120
Раздел //. Стальные конструкции промышленных зданий
1	Таблицам
Формулы для определения реакций и возникающих при нагружении стойки
Вид нагрузки				Характеристики	Схема —1А<	а	Схема 11	Схема Ill 11.
				Х<а	Rb=	[(‘-х)а <2+М+ 1	+ Р- (а—X)2 (2а-|-Х)]		мь	^[(1-Х)3+|х(а-Х)3]	_ 1Д-Х)3( (2+Х) В-2С)+|Х («~Х)3[ (2»+Х) В-2С] PH °	4АС—ЗВ2 р __ (1-Х)3[ЗВ-2Л(24-Х)]4-р.(а-Х)2[ЗВ-2Л(2а4-Х)] п Rb	4АС-ЗВ>	Р
, -с ' р~*			Л	X—а	<2+“)		PH	ЛП,= -<Ь«Н(2+«)В-2С] ptf 4АС—ЗВ2 ц	0-«)а [ЗВ-2Л (2+а)] г 1 Ь	’ 4ЛС-ЗЯ2
				- Х>а	, Rb	(1-Х)3 (2+Х)		Мь=- — (1-Х)3 , 2Л	м _'~(1-Х)^[(2+Х)В-2С] рн Ь	4АС—ЗВ3 R (1-Х)ЧЗВ-2Л (2+>)1 р Ь	4АС—№
				р=0	Йй=-А(1-Х)2(2+Х) 3		1 PH Mb=-~(l-.W	’ Mb = X (1-Х)3 PH Rb = - О-М2 (1+2Х) Р
	9		ч Л.		Rb- &счн 		с Mb^--qIR	М. == 	,	qH2 °	12(4ЛС—ЗВ) , о	2BC-3AF Рь—	чн 	2 (4ЛС-ЗВ )
				- |х=0				мь = — в,	ЧН_ Rb~ — ,
								
ГЕ  7				Х<а	Rb—— [(i-x=)+ix («’—Xя)] ° 2НС		мь=	У- [(1-Х)+|1(«-Х)] А	(1-Х)[ЗВ(1+Х)-4С]+ц(а-Х)[ЗВ(«+М-4С1 Ь	4ЛС—ЗВ3 6(1—Х)[В-Л(14-Х)]+6р.(а-Х)[В-Л(а+Х)] М b	4ЛС-ЗВ2	Н
				Х==а			мь—-г(1-а)	‘ ,	=(1-«) [ЗВ(1+«) -4С]|Д/ °	4ЛС-ЗВ3 R	__	6	(1-а) [В-Л (1+а)]	М b	4ЛС—ЗВ3	Н
			И	Х>а-	Rh=— — (1- X3) b ZHC '		мь— -у- (1-М А		о-хизва+х)-^]. я °	4АС-ЗВ2 R __ 6 (1-Х) [В-Л (1+Х)] м b	4ЛС-ЗВ3	Н
				р=0	Л6=г-|^(1-Х3)	'		Mb = — M (1-Х) 1	Мь= (1—X) (ЗХ—1> АГ > 1	м Rb = -W-\) Х-А- н
Примечание. Конец Ь стойки закреплен: в схеме I—от смещения; в схеме II—от поворота сечения; в схеме III—от смеще-
ния и поворота сеЧения. Конец а стойки во всех схемах закреплен от смещения и1 поворота. На схемах, указаны положительные нап-
равления внешних нагрузок и реакций Rb и
Обозначения: р. = —-----I; А = 1 4- ар.; В = 1 + а2р.; С = 1 + а8р.; F = ] -f- а<р..	v	.
______________________ ^в,_____________ ____ *	_______ _____________ '_______
Г л. 4, Каркасы
121
Формулы для определения реакций гь и ть, возникающих при деформации стойки
Таблица 4.3
Схема II
Схема III
тЬ = +
6В—4С
+ 4АС—ЗВ3
гь = ~
12Л-6В
~ 4ЛС—ЗВ2
Я2
i, 2EJ
ть^+ —
GEJ
ГьЯ= И»


н
1
Примечание» Конец b стойки закреплен: в схеме I—от смещения; в схеме II—от поворота сечения; и схеме III—от смеще-
ния и поворота сечеиия. Конец стойки а во всех схемах закреплен от смещения и поворота. На верхних схемах указано положитель-
ное направление^ н т&.	'
Обозначения: р. = — — If А = 1 ар.; В = 1 + а2р,; С«=1 + а8Р-
___	'	Jb
122
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
сил, независимо от количества пролетов и нагрузок,
приняв за неизвестные усилия в ригелях.
Рамы типа 2 с ригелями бесконечной жесткости,
жестко сопряженными^ колоннами. 1. Ригели примы-
кают к общим колоннам на одном уровне (рис. 4.8).
Изгибающие моменты в каждой стойке рамы определя-
ются как для консоли, находящейся под воздействием
непосредственно приложенной к ней внешней нагрузки
Рис 4 8. Эпюры моментов
в стойках рам с жестким
примыканием жестких ри-
гелей в одном уровне
а — схема рамы; б — схема
стойки с нагрузками; в ~ эпю-
ры моментов в стойках: 1 — от
внешней нагрузки; 2 — от силы
R- 3 — от момента М ;
п	п
й — суммарная
ные силы в стойках, возникающие от смещения узлов
рамы, определяются в зависимости от характеристик
стоек. Характеристикой отдельной стойки является
усилие гаь' (или равное ему гьа ), которое нужно при-
ложить к концу а (или Ь) стойки ab (или Ьа) для
смещения этого конца на величину Д=1.
Характеристикой системы связанных друг с дру-
гом стоек является усилие Rab, которое нужно при-
ложить к узлу а системы/для смещения этого узла на
величину Д = 1. Здесь в индексе ab последняя буква
b обозначает номер последнего узла рассматриваемой
системы. Усилия Rab связаны с усилиями гаь зави-
симостями, которые устанавливаются, исходя из усло-
вий совместности деформаций или условий равнове-
сия.
Рис. 4.9. Эпюры моментов в стойках с неповорачи-
вающимися, но смещающимися концами
/ — от внешней нагрузки; 2 — от смещения конца д; Л — от
смещения конца в; 4 — суммарная
- Xi о Гь
его силой, равной!;——-
2 Гь
а усилий и Мп. Величина Rn определяется по фор-
муле (4.4), а Мп—по формуле
lMn = Mb-mb,	(4.5)
где и —опорная реакция и опорный момент на
конце стойки, примыкающей к ригелю,
определенные от внешней нагрузки, при
условии закрепления этого конца от
поворота и от смещения. Величины Rb
и Мь определяются по табл. 4.2;
гъ е^сила, которую нужно приложить к
примыкающему к ригелю концу стойки,
закрепленному от поворота, для смеще-
ния этого конца на величину Д=1;
m b =— изгибающий момент, возникающий на
примыкающем к ригелю конце стойки,
закрепленном от поворота при смещении
. Величины гь
и tn ь определяются по табл. 4.3.
2. Ригели примыкают к общим колоннам на разных
уровнях. В этих рамах каждый участок колонны, за-
ключенный между основанием и ригелем или( между
двумя ригелями, примыкающими к одной и той же
колонне, рассматривается как самостоятельная стойка.
Изгибающие моменты в каждой стойке определя-
ются как сумма моментов, возникающих в стойке, за-
крепленной на обоих концах от поворота и смещения
при воздействии непосредственно приложенной к этой
стойке внешней нагрузки и смещений ее концов а и b
(рис. 4.9).
Вместо смещений, для удобства вычислений к со-
ответствующим концам стойки, временно освобожден-
ным от закреплений, препятствующих смещению, при-
кладываются усилия Раь или Pba , величина которых
соответствует фактическим смещениям концов стоек.
Усилия РаЬ и Рьа, представляющие собой попереч-
Усилия раь И Pba> приходящиеся на каждую
стойку при смещении отдельных узлов системы или при
приложении сосредоточенного усилия к узлам системы,
определяются из тех же условий в функции от харак-
теристик гаь и Rab. Ниже приведены некоторые при-
меры определения Rab и Раъ для ряда элементарных
систем.
Рис. 4.10. Совместная деформация стоек, защем-
ленных внизу и связанных поверху бесконечно
жесткими ригелями
Пример 1. Система параллельных стоек, защем-
ленных в основании и связанных поверху друг с дру-
гом на одном уровне бесконечно жестким ригелем
(рис. 4.10). Здесь при смещении А=1
12= Е Гаь =	+ r7e+z9 ю + 'll 12»
а при действии силы Р на уровне ригеля:
Р21=7Г-Г; Р9А = ^-Р-, Р^ = ~- Рнт-i
*<212	/<212	/<2 12
Пример 2. Система последовательно соединенных
друг с другом стоек, узлы сопряжения которых закреп-
лены от поворота, но могут иметь смещения- в гори-
зонтальном направлении. На рис. 4.11 приведен слу-
чай смещения одного из крайних узлов системы.
Гл. 4. Каркасы
123
Здесь Д=1=Да 1+Д3 2+А* 3+Д5 л»
.	^?5 1 *	^5 1	*	^?5 1 д ^51
Дл 1= — ,* Дз 2 — —; з = ~; Д5 4=	»
^21	^82.	Газ ^б4
«тауда
R"“-L + A.'±+i
<2 1 Г3 2 Г4 3 ГИ
для схемы на рис. 4.13,6 при смещении узла I в»
Д КЗ 1
R1 2=R18 ~ П	1	»
И 2 Гз4+Г5 б+гуз
== Р3 2 = Р2 1 = Рй 1 == #Б 1 •
“> п
\
\
\
Рис. 4 13. Совместная деформа-
ция стоек, защемленных внизу и
связанных поверху бесконечно
жестким ригелем, при смещении
крайнего опорного узла на Д=1
а — в однопролетной раме, б — в мно-
гопролетной раме
Рис,, 4.1L Де-
формация стой-
ки с неповора-
чмвающимися,
ао смещающи-
мися узлами
при смещении
верхнего узла
иа А = 1
Рис., 4.12- Де-
формация стой-
ки с неповора-
чивающимися,
но смещающи-
мися узлами
при смещений
узла 3 на Л =1
Пример 3. Случай смещения промежуточного узла
«ястемы приведен на рис. 4.12. При смещении узла 3
«а Д ==« I :Яз1+/?зб = Я, где _ *
1^1
,l=_L+_L и *3s-j_ j_‘
Г3 2	Г21	Г45 Г3 4
При действии в узле 3 силы Р:
р —	^31 р. р	5
z?3 14-7?з Б	1"Н??3 5
Любая рама может быть расчленена на элемен-
тарные системы, примеры которых приведены на рис.
4.10—4.13.
Пример 4. Многопролетная рама рис. 4.13 состоит
вз стойки 1—2, последовательно присоединенной к
стойкам 3—4, 5—6, 7—8 и соединенных в свою оче-
редь друг с другом параллельно.
Для схемы, показанной на рис. 4.13,а при сме-
шении узла / на А=1
Ri 4= ~	~ и	а;
Fl s гз «
Пример 5. Рама на рис. 4.14, а состоит из ряда по-
следовательно и параллельно соединенных стоек в
может быть представлена для расчета в виде одно»
пролетной рамы по рис. 4.14,6. Левая стойка состоит
из последовательно соединенных систем 1—4 и 3—5.
а) * ____________
6_Л
7—л—/?я
ч-^
1 А
в *'	_ 8,
»в». .
wtji 8,1
7,9
£>*2,3
V ж fjf
Рис. 4.14. Схемы трех-
пролетной рамы
а — конструктивная; б и в —
расчетные
а правая — из систем 6—7 и 7—10. В свою очередь
система 1—4 состоит из ' параллельно соединенных
стоек 2—1 и 3—4, а система 7—10 — из параллельно
соединенных стоек 7—8 и 9—10.
Эту же раму 1—10 можно представить в виде од-
ной комбинированной стойки (рис. 4.14, в) с характе-
124
Раздел И. Стальные конструкции промышленных зданий^
ристиками отдельных, последовательно соединенных
друг с другом участков: первый участок — Г21+Г34;
второй участок — г& з; третий участок — г67; четвертый'
участок— п в+гэ io-
Определение усилий Р аь в любой раме выпол-
няется на основании уже известных указаний для от-
дельных элементарных систем.
Расчет рамы производится без решения системы
уравнений. Ниже приведена последовательность рас-
чета трехпролетной одноэтажной рамы на ветровую на-
грузку.	(
< а) определяют возникающие от внешней нагрузки
изгибающие моменты и ^опорные реакции на концах
стоек, рассматривая последние как закрепленные на
обоих концах от поворота и смещения (основная сис-
тема) по формулам из табл., 4.2; определяют суммы
опорных реакций стоек на уровне каждого из ригелей
/?1»	(рис. 4.15,а) и строят эпюры моментов в
основной Системе; 1
б) вычисляют характеристики , отдельных стоек
рамы с использованием формул из табл. 4.3;
в) определяют усилия РаЬ , приходящиеся на
каждую из стоек путем распределения усилий 2^ ,
между стойками в соответствии с их ха-
рактеристиками и строят эпюры изгибающих момен-
тов в каждой стойке от усилия РаЬ (рис. 4.15, б, в, г);
при этом усилия Раь определяют на основании зависи-
мостей для элементарных систем (рис. 4.10—4.12), как
это сделано ниже, а изгибающие моменты'определяют на
основании формул из табл. 4 2 и 4.3.
Для определения Р аЬ при действии силы сна-
чала распределяют между системами 3—1 и 3—10
a	fal	г» .	D	^310	г»
31 “	+	Ri ’	3-°	Я31 + Я.10	R'	’
где
1
₽31 = ^3<+ f2i; #310 =	1	1	1	»
<3 5 rQ7 #7 10
R? 10 = <7 8 + г9 Ю 
Затем распределяют P8i и #зю между стойками*
1 —	^3 1J #3 4 = 7^ #3 Ъ #3 Б = #3 1о; Рб 7 = Рзю;
#3 1	#3 1
0	Г78 D . Р	— Г9 10 Р
•78 = о ”3 10’ ^9 10 — D *3 10 -
#710	/<7 10
Для определения Р при действии силы #ц сна-
чала распределяют между системами 5—/ и
6—10
*	^5 1	. D . Р _______ ___Ю Г>
1 — n 1 п °П’	* 610 ”7 р I р «П ‘
#51 4" R3 Ю "	#51 Г 10
ГД*
#Б 1 —
Д61в=
<5 3 Rsl
1
1 1
г8 7	#7 10
Затем распределяют Р& i и Рв ю между стойками!
Рис 4.15. Эпюры моментов в трехпролетной раме от
ветровой нагрузки
а — основная система и эпюры моментов в ней; б — эпюра мо-
ментов при действии силы £ ; в — то же, при действии сж-
ль^ Яд ; г — то же, при действии силы ; д — суммарная
1	эпюра моментов
Для определения Раь при действии силы сиа»
чала распределяют #ш	между	системами	7—10 В
7—1	#710== 1	#7 ю	
₽71= /?7 1 + /?7Ю *Ш’		#7 1 + R1 It	
где #71 =
<*7 6	^5 3 R%1
Затем распределяют Р71 и Р7 ю между стойками»
#21 = 7 Р? 1! #з 4 = ~	#71; #53 = #7 ъ
, #31	#3 1
п	г» г»	г7 8 л г»	10 м
Ч G “ Ч b Ч 8 = п -^7 MJ г 9 10 = D 1®»
/<7 Ю	#7 It
г) строят окончательную эпюру изгибающих момен-
тов (рис. 4.15,6), являющуюся суммой эпюр момен-
тов, определенных в Пунктах «а» и «в».
При практических .расчетах рекомендуется для
уменьшения объема вычислений определять усилия
РаЬ (Pba) в каждой из стоек и эпюры моментов н®
в отдельности от каждой из реакций # , #п и т. д>,
а от одновременного воздействия этих реакпий, кав
это сделано в примере 6.
Г л. 4. Каркасы
125
Пример 6. Расчет трехпролетной рамы, приведен- ной на рис. 4.16.								
		Характеристики стоек					Таблица 4.4	
1 Стойка	Отопи- тельный момент инерции	н	н-'	а	Ai	В	С	При Д = 100 tab
2-1	1	8	0	0	1	1	1	2,35
3—4	6	8	0	0	1	1	1	14,1
\5—3	1 6	4 8	5	1 3	8 3	14 9	32 27	2,06
6—7	1 6	4 4	5	0,5	3,5	2,25	1,625	6,5
у 7—8	6	, 12	0	0	1	1	1	4,16
j 9—10	3	J2	0	0^	1	1	1	2,08
Рис. 4.16. К примеру расчета трехпролетной
рамы
а схема рамы; б — эпюра моментов М\ в —эпюра
перерезывающих сил Q
Основная система принимается по рис. 4.16, а. По
/формулам из табл. 4,2 в основной системе имеется
Мвз= 6,2 тм; 7 = 3,2 тм\ М3&~7,6тм;
М7б = 0,9im;w; ЯБ = —3,22 m; /?б = —1,78 m.
Характеристики систем
Я31= 14,1 4-2,35 = 16,45;
«sio-----j-----у-----— = 1,25;
-----]_ — j.	
2,06 6,5	6,24
«Т1.= 4,16+2,08=6,24; J?51= —-------—j—- = 1,8,
2^06 + 16,46
/?81а= t t =3,17;
6J5+6^24
цГТГ—~ = ,’“
6,5 + 2,06 + 16,45
Распределение усилий Яр /? и /?ш между систе-
мами:
flj = 1,78 m; Яп=3,22-^1,78=5 т; #1П=3,22 от;
16,45
|,»-1.,<5’+й5‘-78-'№
Р“= 1,8з’+3.17 5=1'8,";
р’‘=Т5ЙЫ3'22 = 0’6'”:
р310= 1,78— 1,65 = 0,13 т;
Рв10 = 5— 1,8= 3,2 m; Pt ю = 3,22 — 0,6 = 2,62 т.
Усилия Раь (Pba) в стойках
г»,	2 35 ,
Ра 1 =	(Р„ 1 + 1 + Pi 1) = “^'(1,65+1,8+0,6)=
/?з 1	16,45
11.7	г7я
= 0,58m; Р34 =—^—4,05 = 3,47m; Я78=-~ >
До,оэ	K7is
i 4.16
Х(Яз1о+Рбю+Р7 ю) = тттСО» 13 Ч- 3,2 -f- 2,62)== 3,98m;
0,24
P9io=rS5>95=1>97 т’	3=^1+^ 1=1.8 И-
0,24
4~0,6 = 2,4 m; РЗБ = Р310 — 0,13 т\ РБЗ— Pas —
= 2,4—0,13=2,27 m; Pq7 = P310 4- ^eio =
= 0,134-3,2 = 3,33 m;
P76 = P71=0,6m; P67 — P76 = 3,33—0,6 = 2,73 m.
Изгибающие моменты иа концах стоек:
Mi2= — М21=0,58*4=2,32 тм', М& 3=—Л43 4=3,47• 4=»
= 13,9 тм; М87 — — М78 = 3,98-6=23,88 тм;
Л4ю 9= — Мд 10= 1,97 • 6= 11,82 mu; МБ 3 = 6,2 *—
_ .14;.8-12 2 27==_ 1 8 тм; М3 6 = 7,6 + 19,1 =
9.8-2	'
2,25-8
= 26,7 тм; М6, ~ 3,2 — —	- 2, 73 = — 3,8 тм, ,
2-3,5
Л17б = 8,9 4- 2,75-8 — 7 = 23,9 тм.
Рамы типа 3 с ригелями конечной жесткости,
жестко сопряженными с колоннами. В рамах этого
типа, в, связи с необходимостью учета деформаций
ригелей, возрастает количество неизвестных и объем
расчетов по сравнению с ранее рассмотренными ра-
мами. С целью упрощения расчетов и сокращения их
объема рекомендуется применение способов, осно-
ванных на методе деформаций. Общим для всех этих
способов является то, что рама рассчитывается сначала
в предположении неподвижности всех ее узлов, а затем
учитываются повороты и смещения их; при этой ре-
активные усилия, возникающие в дополнительных
опорных стержнях, препятствующих смещению и по-
воротам узлов, прикладываются к рассчитываемой
раме с обратным знаком в качестве внешней нагруз-
ки. Окончательные эпюры моментов находятся сум-
мированием эпюр, полученных в раме с неподвижны*
126
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
ми узлами, с эпюрами, полученными в раме от отрица-
тельных реактивных усилий.
Для рам рассматриваемого типа рекомендуются
трй излагаемые ниже способа расчета, каждый из ко-
торых имеет свою рациональную область применения.
Способ последовательных приближений наиболее
рационально применять в рамах, рассчитываемых на
однократную загрузку (всех стержней или части).
Особенно быстро вычисляются искомые значения мо-
ментов на концах стержней при отсутствии смещений
узлов рамы. При необходимости определения отдель-
но моментов от загружения каждого из стержней ра-
мы временной нагрузкой количество вычислений
существенно возрастает и поэтому проще сначала оп-
ределить моменты по концам стержней, возникающие
от единичных внешних моментов, приложенных к
каждому узлу рамы, а. затем, умножая их на дейст-
вительные узловые моменты и суммируя, получать
окончательные значения моментов.
Способ приведенных характеристик рекомендует-
ся применять для определения моментов, возникаю-
щих от единичных узловых внешних моментов. Поль-
зование этим способом позволяет, за счет некоторого
увеличения количества предварительных вычислений,
значительно быстрее, чем при способе последователь-
ных приближений, определить значения моментов на
концах стержней. При этом' способе моменты на кон-
цах стержней определяются после однократного рас-
пределения действующего узлового момента. Таким
образом, способ приведенных характеристик следует
применять при наличии большого количества отдель-
ных загружений.
Смешанный способ рационально применять* для
расчета рам с ригелями, расположенными на одном
уровне. В этом случае в отличие от обычного смешан-
ного метода строительной механики смещения узлов
рассматриваются не как неизвестные, а как’ внешняя
нагрузка. Однако при более сложных конфигурациях
рам рациональнее, с точки зрения сокращения количе-
ства вычислений, применять способы последователь-
ных, приближений или приведенных характеристик.
Способ последовательных приближений. 1. Узлы ра-
мы закреплены от горизонтальных смещений. Для
получения основной системы закрепляются от пово-
рота все узлы рамы, за исключением шарнирных.
Окончательные изгибающие моменты на концах каж-
дого стержня определяются как суммы моментов,
возникающих от внешней нагрузки в основной систе-
ме, и моментов, возникающих вследствие фактически
имеющего места поворота узлов рамы. Моменты от
внешней нагрузки в основной системе определяются
по формулам из табл. 4.2. Моменты от поворота уз-
лов определяются путем последовательного' освобож-
дения каждого из узлов от закреплений, препятствую-
щих их повороту, и распределения определенных в
основной системе моментов от внешней нагрузки меж-
ду стержнями рамы в соответствии с характеристика-
ми стержней.-
Характеристикой отдельного стержня рамы яв-
ляется изгибающий момент, который возникает на
его конце при повороте этого конца на угол ср==1.
Каждый стержень а—b в общем случае имеет две
характеристики: t шаь и гпьа • В стержнях постоян-
ного сечения таь = mba *
При повороте узла а на угол ср внешний момент,
действующий в этом узле, уравновесится моментами
обратного знака, возникающими на концах стержней,
примыкающих к узлу. Так как все стержни узла по-
ворачиваются на один и тот же угол ср, то возника-
ющие в них моменты будут пропорциональны харак-
теристикам m аь этих стержней.
Момент Маь, возникающий на конце а стер ж в*
а—Ь, при повороте узла а определится по формуле
МаЬ = —^-М------------• (4-6>
*mab
где 2 trtab — сумма характеристик всех стержней,
примыкающих к узлу а\
т\аЬ—коэффициент	распределения, показы-
вающий, какая часть от внешнего мо-
мента М приходится на ' стержень
а—6; сумма коэффициентов	распред е»
ления	в каждом узле равна еди*
нице.	1
Пример. Случай распределения внешнего момента
М в узле а между стержнями, сходящимися в этом
узле, и переноса моментов в смежные узлы показаа
на рис. 4.17.
Рис. 4.17. Распределение
момента между элементами,
сходящимися в узле
В этом случае М= Mab + Mad + MaCi
где
Маь^-^ „ М =------------М-
ma b+^a d+fnac
Mad = — ilad М =
™ad
ma ь + ma d + ma c
I^a c — 'Ид с M —
- mac_______
mab + mad + fnac
Для моментов устанавливается правило знакови-
моменты, вращающие узел по часовой стрелке, счита*
ются положительными, а вращающие против часовой
стрелки — отрицательными, При повороте узла а на
угол на противоположном полностью защемленном
конце b стержня а — b возникает момент Мьа того ж®
знака, что и момент Маь. Величина этого момента
определяется путем умножения момента Маь на
коэффициент переноса kab. Таким образом:
Мь а — b Ма b *
(4.7)
Каждый стержень в общем случае имеет два ко-
эффициента переноса: kab и kba . Для'стержней по-
стоянного сечения kab = &6a=0,5.
Формулы для определения характеристик стерж-
ней шаЬ и коэффициентов переноса kab приведены
в табл. 4.5, Вычисленные значения коэффициентов
распределения и коэффициентов переноса рекоменду-
Гл. 4. Каркасы.
127
Таблица 4.S
Коэффициенты т и k для различных случаев закрепления концов стержня
Условия	Сечение	Схема стержня		Значения т и k		
закрепления	стержня		а о	|	kab	1 .. тЬ а, ‘	|	kb а
Оба конца закрепле- ны от смещения 5иапо- 1 ворота		а	№ЦЬ	при <₽а= 1		j	при Ц>Ь= 1	
	Переменное		12Д—12В+4С £УН 4АС—ЗВ2	Я	6В—4С  12А—12В-НС	•4С	'EJH 4АС—ЗВ2 Н	6В—4С 4С
	Постоянное	S—,—-fl а	b	4EJ Н	0,5	4EJ Н	0,5
Конец b закреплен только от смещения	Переменное	рг-"7П		0	4С Е\	QB—4C
		а	С н		4АС — ЗВ3 Н '	4С
Конец а закреплен от смещения и от по- ворота	Постоянное	9	L	о а	3EJ Н 1	0	4EJ Н	0,5
Конец Ь закреплен только от поворота	Переменное		EJH АН	1	EJh . ч АН	1
Конец а закреплен от смещения и от по- ворота >	Постоянное	8-	1g в	ь	EJ Н	1	EJ ~Н~	1
Обозначения: р- ==	—1; Д = JB	1 -J- ар,; В = 1 -|- aa(i; С = 1 -J- аар,.				
Таблица 4,6
Характеристики стержней рамы. Коэффициенты распределения и переноса
Узел	Стержень	j (отно- ситель- ный)	Н	Р-	а	А	’ В	С	та Ь Е	Sma,6 Е	b _ та Ъ а о	ka Ъ	1 Е Г° b прн (Л—100)
2	2—7	1,3 19	25,85	13,6	0,342	5,67	2,59	1,54	0,308	0,791	- 0,39	1,52	0,504
	2—3	2,9	24	0	0	1	1	1	0,483		0,61	0,5	
	3-2	2,9	24	0	0	1	1	1	0,483		0,298 '	0,5	
3	3—4	2,9 у 44	28,65	14,2	0,44	7,25	3,76	2,22	0,62	1,623	0,382	1,54	0,745
	3—5	3,9	30	0	0	1	1	1	0,52		0,32	0,5	
5	5—3 5—6	3,9 1 13	30 25,85	0 12	0,342 0 *	1 5,1	1 2,41	1 М8	0,52 0,232	0,752	0,692 0,308	0,5 1,44	0,362
ется нанести для удобства пользования на специаль- но для этого вычерченной схеме рамы (рис. 4.18,6 в примере расчета рамы). Коэффициент переноса рекомендуется надписы- вать только для стержней переменного сечения. Зна-	чения kab надписываются у узла &, а значения kba У Узла а. Пример. Расчет рамы (рис. 4.18, а и табл. 4.6) производится без решения системы уравнений по сле- дующим этапам:
128
Раздел И. Стальные конструкции промышленных зданий
Рис. 4.18. К примеру расчета двухпролетной рамы
а — схема рамы и нагрузки; б — моменты в ригеле без учета
поворота узлов; в — коэффициенты г n fe; г — составляющие и
суммарные моменты в узлах от их поворота; д — суммарная
эпюра моментов от нагрузки при несмещающихся узлах
а)	в основной системе определяются моменты в
стержнях рамы от внешних нагрузок (рис. 4.18, б) с
использованием формул из табл. 4.2;
б)	вычисляются по формулам табл. 4:5 характе-
ристики стержней шаь и коэффициенты переноса
kab. Вычисляются коэффициенты распределения т\аь
в каждом узле (табл. 4.6). Коэффициенты kab и
наносятся на схему рамы (рис. 4.18, в);
в)	определенные в первом этапе моменты на кон-
цах стержней надписываются с их знаками над соот-
ветствующим концом стержня на специально вычер-
ченной схеме рамы и распределяются между всеми
узлами рамы (рис. 4.18, г),.
Распределение внешних моментов, рассматривае-
мых как неуравновешенные, производится следующим
образом.
Сначала освобождают от закрепления, препятст-
вующего повороту, один нз узлов, например узел 2, и
действующий на него момент М2 =+48 тм рас-
пределяют между- стержнями 2—1 и* 2—3 на =
= —18,7 тм и м£>2|——29,3 тм, величины которых за-
писывают над стержнями у узла 2.
Далее определяют ^32 =—14,65 тм, умножая
на коэффициент (переноса М^,и записывают его
как нагрузку над стержнем 2—3 у узла 3. Затем рас-
пределяют момент Мб= + 75 тм, действующий на
узел 5, получая и записывая M^Q =+23,1 тм;
=+51,9 тм и =+25,95 тм. После этого
определяют суммарный момент, действующий на узел
3, М3=75—48+25,95—14,65=+38,3 тм и, распределяя
его между сходящимися в узле стержнями, получа-
ют	—11,4 тм; = 12,24 тм и -------------14,6 ТМ.
Моменты М и	переносят в узлы 2
и 5, получая	=—5,7 тм и <1 6,12 ТМ
Эти неуравновешенные моменты распределяют между
сходящимися в узлах 2 и 5 стержнями (М^2р=
= + 2,22 тм; М «=+3,48 тм; М =+1,88 тм и
44^=+4,24 тм) и переносят к узлу 3 (М^—+1,74 гл
и Л4^2 =+2,12 тм).
С полученным в узле 3 суммарным неуравнове-
шенным моментом М3 ,= +1,74+2,^12= +3,86 тм про-
делывают те же операции распределения и переноса,
в результате чего получают в узле 3 неуравновешен-
ный момент М3 =0,17+0,21 =+0,38 тм, который при
распределении дает	=—0,11 тм;	=
=—0,15 тм н	—0,12 тм. По величине полу-
ченных моментов	и	и сумме момен-
тов в узле 3 видно, что дальнейшее распределение
моментов можно не производить, так как погрешность
оказалась небольшой (менее 0,06 тм).
Окончательный момент на конце стержня равен
алгебраической сумме моментов, надписанных у это-
го конца. Для удобства суммирования моменты раз-
ных знаков записывают по разные стороны от ,оси
стержня. При величинах моментов целесообразно ста-
вить значки, поясняющие, от действия какого момента
получилась записанная величина момента и знак
суммы.
Моменты в узлах 1, 4 и 6 определяются путем
умножения на • коэффициенты переноса моментов
XM2i; SM34 и 2Л456. Окончательная эпюра моментов
' приведена на рис. 4.,18, д.
В случаях, когда при расчете рам необходимо
учитывать смещение узлов, окончательные моменты
представляют собой суммы моментов, возникающих
в раме, не имеющей смещений н моментов, получен-
ных от смещений узлов. Определение последних произ-
водится по приведенным ниже указаниям в соответст-
вующем примере расчета (рис1. 4.19, виг).
Рационально производить все операции по рас-
пределению н переносу моментов не на схемах рам, а
в табличной форме. В качестве примера приведена
табл. 4.7, ,в которой определены моменты для ранее
рассчитанной двухпролетной рамы (рис. 4.18, а). При
этом рекомендуется в каждом цикле производить
распределение суммарного неуравновешенного мо-
мента каждого узла рамы и сразу же вычислять мо-
менты, перенесенные на противоположные концы од-
ноименных стержней, заполняя этими данными 4-ю
строку последующего цикла распределения. При та-
ком порядке достигается полное однообразие в ходе
вычислений н уменьшается вероятность ошибок. Ко-
личество таблиц, аналогичных табл. 4.7, равно коли-
честву отдельных загружений.
2. Учет горизонтальных смещений узлов рамы.
Если ригели • рамы примыкают к колоннам в одном
уровне, то расчет на воздействие горизонтальных сме-
Глг 4. Каркасы
129
щений или горизонтальных сил, приложенных на уровне
ригелей, производится так, как показано в нижеследу-
ющем примере.
Пример/ а) В основной системе задается любое
горизонтальное смещение А всех стоек рамы на уров-
не ригеля и определяются по формулам из табл. 4.3
возникающие от этого смещения изгибающие момен-
ты по концам стоек (рис. 4.19, а и б).
б) Определенные в основной системе изгибаю-
щие моменты рассматриваются как внешние неурав-
новешеннее и распределяются по стержням. Распре-
деление может быть произведено непосредственно на
схеме рамы,' как это было сделано на рис. 4.18, виг
или лучше в табличной форме (табл. 4.7).
Рис. 4.19, К примеру расчета двухпролетной рамы
а— деформация стоек при смещении ригеля на Д=1; б —эпю-
ры моментов в стойках при смещении ригеля без поворота уз-
лов; а —эпюра моментов от смещения рамы; а — окончатель-
ная эпюра моментов в граме со смещающимися узлами.
Полученная в результате распределения эпюра
моментов (рис. 4.19, в) возникла от заданного смеще-
ния Д = 100. Она же может рассматриваться как эпю-
ра, возникшая от горизонтальной силы, приложенной на
уровне 'ригеля и равной сумме поперечных сил стоек
рамы на этом уровне.,
Определение величины этой горизонтальной силы
(равной реакции в дополнительном опорном стержне)
рекомендуется производить в табличной форме. -В
габл. 4.8 определены величины реакции дополнитель-
ного опорного стержня от двух воздействий: от рав-
номерно распределенной на ригелях нагрузки интен-
сивностью q=l т/м, R=0,65 т\ от горизонтального
смещения Д=100 на уровне' ригеля 7?=il,34 т.
Для получения эпюры моментов рассматриваемой
рамы от, горизонтальной силы Р—\ т, прилаженной
на уровне ригеля, следует ординаты эпюры (рис. 4.19, в)
разделить на 1,34; для получения эпюры моментов от
смещения, возникшего вследствие загрузки ригелей
рамы равномерно распределенной нагрузкой ^=1 т/м,
следует ординаты эпюры умножить на коэффициент,
равный т2—; =0,485.
L34
Окончательная эпюра моментов в раме (рис.
4.18,а) с учетом фактического горизонтального сме-
щения получается путем суммирования ординат эпю-
Q—915
ры по рис. 4.18, д с ординатами эпюры по рнс. 4.19, в,
предварительно умноженными на коэффициент 0,485.
Вычисление ординат окончательной эпюры момен-
тов произведено в табл. 4.9, а сама эпюра изображе-
на на рис. 4.19,г.	♦	'
Если ригели примыкают к общим колоннам на
разных уровнях, расчет производится в следующей
последовательности;
а)	в основной системе задаются горизонтальные
смещения 'стоек на уровне каждого из ригелей и оп-
ределяются возникающие от этих смещений эпюры
изгибающих моментов в стойках (рис’ 4.20, а и б),
причем количество таких эпюр равно количеству не-
зависимых смещений;
б)	изгибающие моменты по концам стоек,1 примы-
кающим ’ к ригелям, полученные от смещений в ос-
новной системе, распределяются так же, как это была
указано ранее (на схеме или в соответствующей таб-
лице). Характер эпюр моментов, получаемых после
распределения, показан на рис. 4.20, в и г. В допол-
нительных опорных стержнях на уровне ригелей воз-
никают реакции jRi2 и~/?22, определяемые из полу-
ченных эпюр;
в) составляются уравнения равновесия,’ выража-’
ющие условия равенства нулю реакций в дополни-
тельных опорных стержнях, фактически отсутствую-
щих в рассчитываемой раме; количество уравнений
равно чйслу независимых смещений. Для рамы по
рис. 4,20, а уравнения имеют вид
^11	^12 Х2 +	= 0, |
^12 х1 + ^22 Х2 + ^2Р — 0» J
где R1P и R2p — соответственно реакции в опорных
стержнях от внешних воздействий (нагрузок или сме-
щений); в частности, когда внешним воздействием
являются смещения Д1 и Д2, то = Д1Я11 и R2p =
= Дг^22»
Рис 4 20. Эпюры моментов в раме с ригелями,
примыкающими к колоннам на разных уровнях
а — эпюра моментов, соответствующая смещению риге-
ля 2—3, б — то же, ригеля 4—5; в — эпюра распределен-
ных по всей раме моментов от смещения ригеля 2—3;
г — то же, ригеля 4—5
Из решения уравнений находят неизвестные ко-
эффициенты xi и х2;
г) находят окончательную эпюру моментов пу-
тем суммирования эпюры, изображенной иа рис.
130
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Изгибающие моменты при нагрузке на ригелях д==?1 т/м
и смещении ригелей на Д=100
Таблица 4.7
Узлы		2		3			5		1	4	6
Стержни		2—1	2—3	3—2	3—4	3—5	5—3	5—6	1—2	4-3	6—5
Коэффи- циенты	flab kab	0,39 1,52	0,61 0,5	0,298 0,5	0,382 1,54	0,32 0,5	0,692 0,5	0,308 1,44	—	—	—
			Нагрузка на р			н г е л и q	== 1 т/м				
1-й цикл	л/н внешние	—	4-48	-48	—	+75	,	-75	—	—	—	—
	Afy	- -18,7	—29,3	-8,03	-10,31	-8,65	+51,9	4-23,1	—	—	—-
2-й ЦИКЛ	2Ии	—	-4,02	-14,65	—	4-25,95	-4,33	—		—	—
	Му	+1.58	4-2,44	-3,35	-4,34	-3,6	+3	+1,33	—	—	1 —
3-й цикл	Мн.	—	-1,63	4-1,22	—	41,5	-1,8	—	—	—	—
	Му	4-0,64	4-0,99	-0,8	-1,05	-0,86	+1,25	4-0,33	—	—	
4-й цикл	Мн	—	-0,4	4-0,5	—	4-0,63	-0,43	—	—	—	-
5-й ЦИКЛ	Му Мн	4-0.16	4-0,24 -0,16	-0,32 4-0,12	'	-0,43	-0,36 4-0,15	+0,3 -0,18	+0,13	—	—	—
	Му	4-0,06	4-0,1	-0,08	-0,1	-0,09	4-0,12	4-0,06	—	—	—
‘Окончательные мо- менты (суммы мо- ментов по вертикали)		-16,26	4-16,26	-73,39	-16,23	' 4-89,68	-25,17	4-25,17	-24,7	-25	4-36,2
			Гор,:	и з о н т а л ь но е ел		I ещени е Д =10(		)			
1-й ЦИКЛ	Мн f внешние	4-з	’	—	—	4-5.5	—	—	+2,2	+ю	+15,9	4-7,15
	Му	-1,17	-1,83	-1,64	—2,1	-1,76	-1,52	-0,68	—1,78	—3,23	-1,05
2-й цикл	Мн	—	-0,82	-0,91	—	-0,76	-0,88	—	—	—	—
	Му	4-0,32	4-0,5	4-0.5	4-0,64	4-0,53	4-0,61	, +0,27	4-0,49	4-0,96	+0,42
3-й ЦИКЛ	Мн	—	4-0,25	4-0,25	—	4-0,31	4-0,27	—	—	—	—
	Му	-0,1	-0,15	—0.17	-0,21	-0,18	-0,19	-0,08	-0,15	-0,32	-0,12
4-й ЦИКЛ	Мн	—	—0,09	-0,08	—	-0,1	—0,09	—	—	—	
	Му	4-0,03	4-0,06	4-0,05	' 4-0.07 .	4-0,06	4-0,06	4-о,оз	4-0,05	4-о,п	4-0,05
Окончательные моменты		4-2,08	-2,08	-2	4-3,9	-1,9	—1,74	4-1.74	4-8,61	4-13,42	4-6,45
4.20, в, умноженной на Xi с эпюрой, изображенной на
рис. 4.20,г, умноженной на х2.
Способ приведенных характеристик. L Узлы ра-
мы закреплены от горизонтальных смещений. Внеш-
ний момент, приложенный в каком-либо узле рамы,
распределяется между стержнями, сходящимися в
этом узле в соответствии с приведенными характери-
стиками этих стержней. Приведенной характеристи-
кой отдельного стержня а—b является изгибающий
момент iab , возникающий на конце а стержня, при
повороте этого конца на угол у =1 при условии, что
второй конец стержня в это время закреплен в со-
ответствии с жесткостью примыкающих к этому' кон-
цу стержней.
Каждый стержень имеет две приведенные харак-
теристики: iab — момент, возникающий на конце о
при его повороте на угол ср =, 1 и действительном
защемлении конца b\ iba — момент, возникающий на
конце b при его повороте на угол ср и действительном
защемлении конца а.
Приведенные характеристики iab и iba в об-
щем случае определяются по формулам
Гл. 4. Каркасы
SS^=:...:
131
	^ab tba	1 — kgb	Clfy	. “	I t „	mabf 1 + ab [(4.9) 1 — kgb kba + ^g ~	i । „	mba* I + aa Сила реакции в дополнительном опорном					где таЬ и шьа — характеристики стержня а—Ь а полностью защемленными концами, определение ко» торых дано ранее; kab и kba—коэффициенты пе- реноса для стержней с характеристиками пгаь и мьа. Величины т и k определены,!!о формулам табл. 4.10. Для стержней постоянного сечения kab = kba = 0,5. Таблица 4.8 стержне, препятствующем смещению узлов						
			Нагрузка на ригелях q =			1 т]м			Горизонтальное смещение			А = 100	
Стойка	Высота	Реакция от нагрузки Rb в т	Моменты по концам		Определение R			Реакция от нагрузки Rg в т	Моменты по концам		Определение Я		
	Н в м		^ab в тм	МЬд в тм	Mgb ~^~^Ьд в тм	Mab+Mba н в т	Rn в т		МаЬ в тм	МЬа в тм	Mab +мЬа в тм	МдЬ+МЬа Н •в т	RnBtn
J? 1 III	«	1 см	g	I 	О	1	25,85 28,65 25,85 е^льио	И о: I 1 1	—16,26 —16,23 +25,17 = 2Я*+	-24,7 —25 +36,2 (Mgb + \ н	—40,96 -41,23 +61,37 ^)=2.	—1,58 —1,44 +2,37 Rn = - 0,65	-1,58 -1,44 +2,37	—	+2,08 + 3,9 +1.74	+ 8,61 +13,42 + 6,45	+ 10,69 +17,32 + 8,19 R^+1.34	+0,41 +0,61 +0,32	+ 0,41 + 0,61 +0,32
Т а б л и ц а 4.9
Суммарные моменты в элементах рамы _______________________________
Узлы	2		3			5		1	4	6
Стержни Мо-^****ч2 менты в тм	2-1* в	2—3	3—2	3-4	3—5	5—3	5-6	1-2	4—3	6—5
В - несмещаемой раме		-16,26 + 1,01 —15,25	+ 16,26 - 1,01 +15,25 .	—73,39 — 0,97 —74,36	—16,23 + 1,89 -14,34	+89,68 - 0,92 +88,76	—25,17 — 0,84 —26,01	+25,17 + 0,84 +26,01	—24,7 + 4,18 —20,52	-25 + 6,5 —18,5	+36,2 + 3,12 +39,32
От смещений . , Окончательные .										
Таблица 4.19
Коэффициенты распределения и переноса моментов
Узел	Стер- жень а—Ь	772 h а Ъ (см. табл. 4.6)	Определение ia					Распределение внешнего мо меита в узле а			Значения коэф- фициента пере- носа от узла а к смежному ~kg b		Распределеиие”пере- несениого в узелка момента		
				м Is3 II	0,75+ аь	+1	«о sa •о « о к * О II ♦С	qvi Z		1	z_,.	f	ч II •о	Коэффициенты д (при М=1 иа конце а стержня а—Ь)		
2	2—1 2—3	0,308 0,483	0,62+0,43 = 1,05*	2.17	2,92	3,17	0,308 0,445	0,753	0,409 0,591		5,84	1,52 0,372	_ 1 1	I 1	—
3	3—2 3—4 3-5	0,483 0,6? 0,52	0,308 0,232	А О,637Г 0,446	1,39/ 1,2 L	1,64 1,45	0,41 0,62 0,43 '	1,46	0,281 0,425 0,294		2,77 2,39	0,23 1,54 0,187	1 0,591 0,409	0,489 1 0,511	0,398 0,602 1
5 /	сп Си 1 1 О) Со	0,52 0,232	0,62+0,41=1,03**	1,98	2,73	2,98	0,477 0,232	0,709	0,672 0,328		5,46	0,362 1,44	1 1	1 1	—
*	4 + •• т3 4 + 1л 2.															
9*
132
Раздел II. Стальное конструкции промышленных зданий
и в этом случае формулы (4.9)-принимают вид
0,75 + аь .	0,75 + аа
iab =	------Маь; 1Ьа = —Г-Г------------ГПЬа. (4.9')
1 + <*Ь	1 + «а
Коэффициенты «д и а& определяются по фор-
мулам
Jig.
"Ча ’
(4.10)
2
tnab ' -
где 2^ и S 1а —соответственно сумма приведенных
характеристик всех стержней, примыкающих к узлу
Ъ [ълъ а), исключая стержень а—Ъ (или b—а).
Рис. 4.21. Распределение момента, при*
ложенного в узле а, при упругом за-
’ щемлени^ узлов а и b
При полном защемлении конца b (или а) стержня
в—6 (или Ь—а) iab(ba} =ЩаЬ{Ьа},т. е. приведенная ха-
рактернстика совпадает с характеристикой стержня,
ващемленного на обоих концах.
При повороте узла а на угол <р внешний момент
М, действующий в этом узле, уравновесится моментами
обратного знака, возникающими на концах стержней,
сходящихся в узле а. Момент Маь, возникший йри
этом на конце а стержня а—Ь, определится по фор-
муле
МаЬ^—^-^-ЪьМ,	(4.11)
2ЛаЬ
где 2iab — сумма приведенных характеристик всех
стержней, сходящихся в узле а (на рис. 4.21 2iab =
«= iab + iad + Vab — коэффициент распределения в
узле а, показывающий, какая часть внешнего момента,
действующего в этом узле, приходится на стер-
асень а—Ь.
Сумма 'Я'ЧаЬ всех стержней в каждом узле равна
единице.
Правило знаков, для моментов такое же, как и в
способе последовательных приближений: моменты,
вращающие узлы по часовбй стрелке, считаются поло-
жительными, а моменты обратного направления — от-
рицательными. При повороте узла а на угол на
противоположных упруго защемленных концах b стерж-
ней а—b возникнут моменты Мьа того же знака, что к-
моменты МаЪ.
Величина момента Mba определяется путем умно-
жения момента Маь на коэффициент переноса по фор-
муле
МЬ а— ka ь ь .
Величины kab и kb & определяются по
7	kab “b______'
аЬ (l—kabkba) + a-b
г________а ад___________
. Ьа~ (l-kabkba) + aa  ,
Для стержня постоянного сечения
- _ 0,5 аь _	<Ц>
а Ь ~ 0.»75 v+ ab ~ 1,5 + 2«6 ’
ь ' аа
Ьа 1,5 + 2<
(4.12)
формулам
(4.13;
(4.13')
Момент Л1&а, возникший ня конце Ь стержня a— bt
подлежит в свою очередь распределению в узле Ь*
Поскольку величина момента МЬа определена о
учетом уже совершившегося поворота узла Ъ, следует
учитывать все стержни, сходящиеся в узле Ъ, за исклю-
чением стержня b—а, поворот которого уже учтен.
Момент, возникающий на конце b любого стержня
6п, примыкающего к узлу определится по формуле
МЬп — —	МЬа = — е6п МЬа,	(4.14)
Zdbn
где сумма приведенных характеристик всех
9 стержней, сходящихся в узле Ь, за исключе-
нием стержня а, на конце b которого
действует уже известный момент, Мьа (иа
рис. 4.21 2 ib n=ib k+ibn}\
$b n—коэффициент распределения'в узле Ь, лока-
. зцвающий, какая часть момента Мь а* 'ПРИ'
шедшего в узел Ь, приходится (на стер-
жень Ьп\
2 ььп — сумма е всех стержней узла b (без учета
стержня b—а) равна единице.
Расчет рамы производится без решения системы
уравнений по следующим этапам:
а)	определяют характеристики стержней таь и
lab, коэффициенты аа и аь, коэффициенты распреде-
ления и riba Для узлов, к которым приложены
внешние моменты, а также коэффициенты распределе-
ния &ь п для узлов, в которых действуют перенесенные
моменты и коэффициенты переноса ka ь и kb а каждого
стержня; ‘ t	v
б)	строят эпюры моментов от действия единичных
моментов, приложенных к каждому узлу;
1 в) строят эпюры моментов от внешней нагрузки
при условии закрепления концов стержней от поворота
и смещения;
г) определяют окончательные эпюры моментов
путем суммирования эпюр от единичных моментов,
предварительно умноженных на величины моментов от
Гл. 4. Каркасы
132
Ряж 4.22. К примеру расчета двухпролетной рамы
а распределение момента, приложенного в узле 2 при' отсут-
ствии смещения узлов рамы; б — то же, в узле 3, в — то же,
ч узле 5; а -*• окончательная эпюра моментов при загружении
ригеля 2—3; д «и то же, при загружеиин 'ригеля 3—5
внешней нагрузки, с эпюрами от внешней нагрузки»
определенными в пункте в.
Пример. Расчет двухпролетной рамы по рис» 4Л8, а
при загруженни отдельно стержней 2—3 и 3—5 равно-
мерно распределенной нагрузкой д=1 т/at.
, Вычисления удобнее всего располагать в таблицах,
1,-й этап (табл. 4,10). Вычисления коэффициентов
следует начинать с тех стержней, которые имеют четкие
закрепления концов (заделка или шарнир); 2-й этап
(табл. 4 11 и рис. 4 22, а, бив); 3-й этап (рис. 4Дв,б);
4-й этап (табл. 4.12 н рис. 4.22 гиб).
2. Узлы рамы имеют горизонтальные смещения. За
основную систему принимается рама с узлами, закреп-
ленными от смещения и от повороту. Расчет произво-
дится в той же последовательности, что и при способе
последовательных приближений; Отличие заключается
только в' распределении по отдельным стержням изги«
бающих моментов, определенных в основной системе oi
смещений (или.от'соответствующих смещениям горизон-
тальных сил).
Здесь это распределение производится не способов
последовательных приближений, ц с использованием
полученных ранее эпюр от единичных внешних момен«
тов, приложенных в узлах несмещаемой рамы.
Для получения эпюр моментов, возникающих от
единичных смещений, надо’ сложить эпюры моментов.
Таблица 4Л1
Уравновешивающие моменты на концах стержней при действии внешнего момента Л1=100 в узлах 2, 3, 5
?Узел	Момент	Значения уравновешивающие моментов в узлае рамы при действии момента Af=100			
		2	3		5
2	М21	— 100 т)21 == — 40,9	’	— м2 » £2 • = + 6,46’1 = + 6,46		-M28e21±= —2,22-1 = — 2,22 J ,
		-100 т)2а= —59,1	— Ма а А, 2 = —28,1 -0,23=—6,46		— Ms 2 A, 2 = 4- 9,67-0,23 = + 2,22
1	i ма,Л	-М2 Д2’3 = -59,1-0,372=-22	— 100 7)в 2 е=	:— 28,1	M8 eea 2 = +24,3-0,398 = +9,67
3	м14	— М, а ,еа 22-0,591 == 13	— 100 7), 4 =	— 42,5	— M8 5_e8 4	4-, 24,3-0,602 = + 14,6
	|	Ма 5	J—М, я еа s = 22.0,409 = 9		 100 7), 5 =	— 29,4	Mg a A6 a = — 57,2- 0,362 «- — 24,3
6	м5 s	Ма5 в = 9-0,187 = 1,7	Ма 5 fei s’t1	— 29,4-0,187 = — 5,5	— 100 7)ga = — 67,2
	MBe	— Ма , е5 в = — 1,7-1=—1,7	— Mg s Eg в ~	+ 5,5-l=+5,5	— 100 7)g g = — 32,8
$	Ml J	М2’Д21 = — 40,9-1,52 = —62,2	M21 Ait =	+ 6,46.1,52= + 9,82	M2 i A2 t = — 2,22-1,56 = — 3,46 *
4	Ml,	М8 4 = 13-1,54=20	M8 4 As * =	— 42,5-1,54 = — 65,5	M, 4 Aa 4 =з + 14,6-1,54=22,5
6	Mgs	Мба£8а = -1,7’1,44=—2,45	Ms a feg 0 =+	 5,5’1,44 = +7,92	M5 e As e = — 32,8-1,44=—47,2
возникающие от действия единичного внешнего момен-
та в отдельных узлах, предварительно умноженные на
соответствующие величины моментов, возникшие в
основной системе от единичных смещений.
Далее, на основании полученных эпюр следует най-
ти реакции	R22 и т. д. на каждом из уровней
и выполнить такую же работу, как и в 3-м и 4-м этапе
при расчете на горизонтальные воздействия по способу
последовательных приближений.
Смешанный способ расчета с учетом горизонталь-
ного смещения узлов в качестве внешней нагрузки. При
расчете рам методами строительной механики с вклю-
чением смещения в качестве' неизвестного ‘смещение
входит в состав уравнений. Это приводит к нарушению
трехчленной структуры уравнений и усложнению ре-
шения. 'Для устранения этого при расчете рам смешан-
ным способам сначала рассматривается рама с несме-
щаёмыми узлами, а затем смещения прикладываются
как одно из внешних воздействий.
Окончательные моменты в стержнях рамы опреде-
ляются суммированием моментов' в раме с несмещаемы-
ми узлами с моментами, полученными от смещений
узлов.
Моменты, возникающие в стержнях рамы от задан-
ных смещений, определяются так же, как и моменты
от внешних нагрузок, при решении системы уравнений,
относящихся к несмещаемой раме. Действительные ж©
величины смещений определяются,'как >и в предыдущих
способах, из того условия, что в рассчитываемой рам©
нет дополнительных стержней, препятствующих смещен
нию узлов, и, следовательно, сумма реакций в этих
дополнительных стержнях от внешней нагрузки и от
фактических смещений должна быть равна нулю.
134
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
Т а б л к ц a 4JS
Моменты по концам стержней при отдельном загружеиии пролетов 2—3 и 3—5 и суммарном
Узел	Стер- жень	Значения уравновешива- ющих моментов при 2И=100 в узлах рамы			Значения моментов при нагр узке на стержне 2—3			Значения моментов при нагрузке иа стержне 3—5			г Значения суммарного момента при загрузке пролетов 2-3 и 3-5 в m м
					уравновешивающие при		окончатель- ные моменты в m м	уравновешивающие при		окончатель- ные моменты в m м	
		2	3	1 5	М, ,=4-48 | Л131=—48			Л/„=+75 | Ма,=-75			
					в узлах рамы			в узлах рамы			
					2	3		3	5		
	2-3	-59,1	—6,46	-2,22	-28,37	+ 3,1	48—25,27=22,73	— 4,85	— 1,66	— 6,51	+16,22
2	2-1	-40,9	+6,46	+2,22	—19’,63	-3,1	—22,73 —48-1-2,93=	+ 4,85	+ 1.66	+ 6,51	—16,22,
	3—2	-22	—28,1	+9,67’	—10,56	+13,49	=-45,07	—21,08	— 7,25	—28,33	—73,4
	3—4	+13	-42,5	+14,6	4- 6,24	+20,4	4-22,64	-31,88	-10,95	-42,83	-16,19
3	3—5	+9	—29,4	—24,3	+ 4,32	+14,11	4-18,43	—22,05	4-18,23	75—3,82=71 Д8 -75+46,28=	+89,61
	5—3	+1.7	-5,5	-67,2	+ 0,82	4- 2,64	+ 3,46	— 4,1	+50,4	=-28,72	—25,26
6	5—6 <	—1,7	+5,5	—32,8	- 0,82	- 2,64	— 3,46	+ 4,1	+24,62	4-28,72	+25,26
/	1—2	-62,2	4-9,82	-3,46	—29,86	— 4,71	—34,57	+ 7.37	+ 2,6	+ 9,97	-24,6
4	4—3 -	4-20	—65,5	4-22,5	+ 9,6	4-31,44	4-41,04	- —49,12	—16,88	—66	-24,96
6	6—5	-2,45	+7,92	-47,2	- 1,18	— 3,8	- 4,98	4- 5,94	+35,4	+41.44	+36,46

$
6
ОМ
1,0
5 0,0888
0,0888
0,0417
/
0J65
2"	3
6 0,0942
10 0333'^ ^0333
q = l m/м
270
В рамах с ригелями, расположенными на разных
уровнях, для определения величины смещений требу-
ется решать дополнительно систему уравнений, выра-у
жающую указанное выше условие равенства нулю
усилий в дополнительных опорных" стержнях, препят-
ствующих смещению. Кроме тогд, в этих рамах коли-
чество неизвестных больше, чем в рамах с ригелями,
расположенными на одном уровне. Поэтому примене-
ние настоящего способа целесообразно в основном
только в рамах с ригелями, расположенными на одном
уровне.
Раму с несмещаемыми узлдми рекомендуется ре-
шать методом сил, приняв за неизвестные моменты по
О'Оэщ концам стержней.
—~	На рис 4.23 показаны эпюры моментов в основной
системе двухпролетной рамы по рис. 4,18, а от лишних
неизвестных и от некоторых видов внешних нагрузок.
При определении перемещений от лишних неиз-
вестных н от внешних нагрузок рекомендуется пользо-
ваться способом перемножения эпюр статически неоп-
ределимой системы с соответствующими эпюрами
любой статически определимой неизменяемой системы,
которая может быть получена из рассматриваемой ста-,
тически неопределимой системы.
Так* например, для вычисления &н и &i2 доста-
точно перемножить эпюру, изображенную на рис. 4.23, а,
соответственно с эпюрами, изображенными на
рис. 4.23, ж и ж'; для получения &22 можно перемно-
жить эпюру, изображенную на рис. 4,23, б, с эпюрой,
изображенной на рис. 4.23, ж', и т. д.
3)
5,0
-30
Рис. 4 ,23 Эпюры моментов г в двухпролетной .раме по
рис. 4.18.
а —эпюра моментов ,в основной системе от ^=1. б —то же, о?
в —то же, от хч=1: г —то же, от	д — то же, от
смещения верхних узлов на А = 100; е — то же, от единичной
нагрузки, ж —»то же,. в статически определимых системах от
JJ Xi—4; ж' — то же, отх2=1; з — то же, от	з1— тоже,
от х4=1
Гл. 4. Каркасы
135
При определении перемещений 61д, 62Д и т- Д- ®т
смещений или от соответствующих им горизонтальных
сил, приложенных на уровне ригеля, рекомендуется
использовать свойство взаимности реакций и перемеще-
ний, согласно которому этн перемещения численно
_ раины соответствующим реакциям (©шорного стержня в
основной системе, взятым с обратным знаком (реакции
считаются положительными, если их направление сов-
падает с направлением смещения, т. е. Ь1Д =—г1д).
Этн же перемещения, но при большем количестве вы-
числений могут быть Получены и путем перемножения
эпюр, возникающих от смещения в основной системе
(рис. 4.23, д), с соответствующими эпюрами в любой
статически определимой системе (например, для полу-
чения 61д — с эпюрой на рис. 4.23, ге).
Канонические трехчленные уравнения метода сил
составляются для несмещаемой рамы. В число свобод-
ных членов входят члены вида В1Д, 62д и т- е-
перемещения, вызванные единичным (или любым за-
данным) смещением.
После решения системы уравнений будут найдены
значения неизвестных х2, х3 и т. д. не только от
внешних нагрузок, но и от заданного смещения.
Эпюра моментов от смещения рамы, вызванного
какой-либо нагрузкой, находится путем умножения
ординат эпюры моментов в рассчитываемой раме от
заданного смещения на коэффициент, равный > где
R — реакция опорного стержня в несмещаемой раме
□т нагрузки; 2?д —реакция опорного стержня от сме-
щения рамы на величину Д (или усилие, вызывающее
смещение рамы на величину Д).
Окончательные эпюры моментов получаются после
суммирования эпюр от нагрузок с эпюрами ©т смещений,
вызванных этими нагрузками.
Пример. Приведем расчет смешанным способом
цвухпролетиой рамы rio рис. 4.18,а. Характеристики
стержней этой рамы даны в табл. 4.6.
Построение эпюр в основной системе, возникающих
от единичных неизвестных и от нагрузок, приведено’на
рис. 4.23. Ординаты эпюр в сечениях 1, 4 и 6 вычисля-
ются но формулам из табл. 4.2 Величины этих ординат
могут быть взяты также из табл. 4.5, так как они чис-
ленно равны соответствующим коэффициентам переноса
1 kab стоек 2—1, 3—4 и 5—6. Эпюры от внешней нагрузки
по ригелю даны на рис. 4.23, е. Эпюры от смещения
А , принятого равным 100 и рассматриваемого как
внешняя нагрузка, даны на рис. 4.23, д. Ординаты
этих эпюр в сечениях 1, 4 и 6 вычисляются по форму-
лам из табл. 4.3.
Определение перемещений по направлению лишних
неизвестных от единичных неизвестных и от нагрузок
24
бц —	- -L
3-2,9
+^-8,85-
2-1,3
1,52—0,14
2-19 ,
17 = 6,02;
&12 =г о о “ 1 > 38; б1з = би — 0;
О -2,У
баз =
24
1,54+0,1
. n п 12,45-- 1 *	' 16,2 = 4,39/
2-2,9	2>44
1,54+0,1
12,45+ ’	16,2=—/63; 634=©;
2-44
+ ^12.45„УУ±Ы1в.2_.1,2;
т 2-2,9	2-44
х -	
22	3-2,9
1—0,1
2-2,9
30
5aS~ 3-3,9
о-о,У	3-3,9	2-1
1,44 — 0,165
2-13	17-6’89~
Нагрузка на ригели ^=1 т/м
24s
-----198;S,, = -198;
зо3 * .
= ~ 24Л9 ~ ~ 288;	= - 288•
Смещение А=100
&1 д = — ЮО Г1 д = 9,73; 62Д = - 100 г2Д =—8,88;
6ЗД = — 100 ГЗД = 8,88; 64д = — 1 00 г4д = — 9,42,
Таблица 4.13
Система уравнений
№
уравнений
2
3
4
6,02	1,38	—
1,38	4,39	—1,63
—	-1,63	4,2
—	—	1,282
—	—198
—	—198
1,282 —288
6,89	—288
9,73
-8,88
. 8,88
—9,42
Решение системы уравнений дан© в табл. 4.14.
Определение окончательных значений моментов с
учетом фактического смещения узлов рамы производит-
ся так же, как и при способе последовательных при-
ближений (табл. 4.8 и 4.9; рис. 4.19,£).
Е. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ КОЛОНН
Горизонтальные деформации (смещения) колонн в
поперечном направлении, на уровне верхнего пояса
подкрановых балок в цехах металлургический заводов
с тяжелым режимом работы, а также колонн откры-
тых подкрановых эстакад не должны превышать; для
зданий или отдельных пролетов<при плоской расчетной
схеме	то же, при пространственной расчетной
схеме ТТТХ'й; для открытых подкрановых эстакад неза-
4000
виеимо от расчетной схемы 7—h.
4000
Проверка величины горизонтальных смещений ко-
лонн в остальных случаях не является обязательной и
величина деформаций этих колонн не нормируется.
Смещения колонн зданий и эстакад определяются
от поперечных.сил торможения одного крана наиболь-
шей грузоподъемности из числа установленных в зда-
нии или на эстакаде. Величина смещения колонн опре-
деляется из условия равенства смещений двух противо-
стоящих колонн на уровне верхнего пояса подкрановых
балок; для каждой из противостоящих колонн А и Б
эти смещения могут быть определены по формуле
5аа ^бб~^аб^ба '
А =------------------------ Т; (4.15)
( 5аа + 5бб)~ ( &аб+5ба)
136
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Решение системы уравнений
Таблица 4 и
№ урав- I нения	I	Значение множителя a	Способ полу- чения коэффи- циентов соот- ветствующих строк	Х1	х2	х*	Xi	Q	А	Значения неизвестных при	
									7 — 1 т/м	А — 100
1 2 II 3 IIa2 III 4 Illa» IV	a - _ 1^2 = — 0,229 6,02 4,074 1,282	л ' af и» — 			 — 0, 3,549	Умножением строки I иа at Сложением строк 2 и Iax 'Умножением строки II на а2 Сложением строк 3 и II а2 Умножением строки III на а8 Сложением строк 4 и Ша,	+6,02	+1,38 +4,39 -0,316 +4,074 —1,63	—1,63 -1,63 +4,2 -0,651 +3,549	\	 + 1,282 +1,282 + 6,89 -0„46 +6,43	—198 —198 +45,4 -152,6 —288 —61 —349 —288 + 126 —162	+9,73 -8,88 —2,23 -11,11, +8,88 -4,45 +4,43 —9,42 —1,6 —11,02	х4=— ^1^=+25,2 6,43 +98,2 \ | + - 9,1 J	у _ -И >02 - t=s 6,43 « + 1,71 —1,25 \ | + -0,62 '
									ха = + 89,1 +37,4 \ +35,6 J	х, = — 1,87 +2,73 Ъ -0,75 1
									<£2 == + 73 +32,8 | , 1 + —16,7 J	ха р= + 1,98 -1,62 ' 1 + -0,45 '
									х1 = + 16,1	xt« —2,07
в частном случае для симметричных рам вдь ~ ^ба
и формула 4.15 принимает вид
5аа вББ~влБ
5аа + 5бб ~ 25аб
(4.15')
где	Т — наибольшее усилие от поперечного тор-
можения одного крана, приходящееся
на Колонну;
ВАа — горизонтальное перемещение колонн А
Hajуровне верхнего пояса подкрановой
балки от силы Р=1 т, приложенной к
колонне А на этом же уровне;
ВББ — горизонтальное перемещение колонны
Б на уровне верхнего пояса подкрано-
вой балки от силы Р=1 т, приложен-
ной к колонне Б на этом же уровне;
6аб и ВБА—соответственно перемещения колонны
А (Б) нр уровне верхнего пояса под-
крановой балки от силы Р=1 т, прило-
женной к колонне Б (А) на этом же
уровне.
Перемещения &АА, ВББ и ВАБ определяются в
расчетной схеме рамы, без учета крайового моста в ка-
честве распорки.
Ж. ПРОДОЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ КАРКАСА
Продольные конструкции каркаса имеют назначе-
ние обеспечивать неизменяемость каркаса и устойчи-
вость элементов 'в продольном направлении, а также
воспринимать' все внешние воздействия^ на сооружение
в продольном направлении (ветер на торцовые стены;
продольное торможение кранов; усилия, вызываемые
температурными деформациями, и др.).
Наибольшее распространение имеет связевая систе-
ма продольных конструкций. При этой системе, по каж-
дому пподольному ряду колонн располагаются верти*
кальные .связи, /воспринимающие нагрузки, направлен-
ные вдоль здания и передающие их на фундаменты
Если из-за расстановки оборудования, размещения
проездов или других местных условий полностью отсут-
ствует возможность расположить связи по какому-либо
из рядов, то восприятие продольных нагрузок и развяз-
ка колонн этого ряда могут осуществляться устройст-
вом жестких сопряжений продольных элементов карка-
са с колоннами (рамная система) и установкой
дополнительных горизонтальных связей, расположен-
ных в плоскостях перекрытий или покрытий и передаю
щих усилия с этого ряда на смежные.
рекомендуется применение связей с обычной кре-
стовой решеткой (рис. 4.24, а и б), Другие типы свя-
зей— полураскосные (рис. 4.24, а), а также в виде
порталов (рис. 4.24, г) или подкосов (рис. 4.24, д) при-
меняются при невозможности размещения крестовой
решетки или при шаге колонн 12 ле и более.
Подкрановые балки,«ригели фахверков, балки пло-
щадок, перекрытий и другие продольные элементы
используются обычно в качестве распорок, входящих е
систему связей продольного каркаса.
Геометрическая схема вертикальных связей (раз-
бивка панелей и' решетки) должна назначаться с уче-
том фактического расположения этих элементов.
Гл. 4. Каркасы
137
' При наличии подстропильных ферм последние
включаются в качестве продольного элемента в систему
связей.
Вертикальные связи проектируются двух типов: ос-
новные — располагаемые по всей высоте колонн от
верхнего конца до фундаментов; верхние — располагае-
мые в пределах верхних участков колонн и обычно
доводимые в одноэтажных промышленных зданиях
только до уровня верха подкрановых балок.
Рис. 4.24. Типы вертикальных связей по ко
лоннам
а и б ~ крестовые; в — полураскосные; г — порталь-
ные; д — подкосные, / — зазор
Основные связи должны воспринимать продольные
усилия и обеспечивать неизменяемость конструкций
каркаса в продольном направлении. Эти связи следует
располагать в средней части температурного отсека
здания, благодаря чему достигается^ свобода темпера-
турных перемещений конструкций в обе стороны, а так-
же снижение температурных напряжений и перемеще-
ний в колоннах.
Верхние связи должны обеспечить правильность
установки верхушек колонн в период монтажа, а также
непосредственную передачу продольных усилий с верх-
них участков торцовых стен на ниже расположенные
основные конструкции, служащие распорками /(напри-
мер, на подкрановые' балки, тормозные площадки,
балки междуэтажных перекрытий), и далее через них
на основные связи. Верхние связи рекомендуется уста-
навливать по краям температурного отсека, а также в
тех панелях, где расположены вертикальные и попереч-
ные горизонтальные связи между ригелями покрытия.
- Распорки по верху колонн на участке с верхними
связями не участвуют в работе на передачу продоль-
ных усилий основным связям и служат только для
развязки верхних участков колонн.
Примыкание вертикальных связей к колоннам,
имеющим постоянную высоту сечений, а также к верх-
ним участкам колонн с переменной высотой сечения
(ступенчатых) рекомендуется осуществлять по оси ко-
лонн, при условии, что высота сечений не превышает
600 мм. В местах крепления связей к стенкам колонн
должны быть установлены горизонтальные диафрагмы,
10—Ш5
балок перекрытий »
Рис. 4.25. Крепле-
&ние связей к
колоннам
доходящие до поясных листов .и приваренные к ним
(рис. 4.25).
В ряде случаев целесообразно смещать примыкания
связей с осей колонн, прикрепляя их к наружным или
внутренним граням- сечення колонн (в зависимости от
высоты сечения колонн, положения примыкающих к
колоннам стен, габаритов приближения кранов и дру-
гих местных условий); при этом следует учитывать рас-
положение подстропильных ферм,
других продольных конструкций,
помещая связи в одной плоскости
с этими конструкциями, входящи-
ми в качестве распорок в связевую
систему.
При высоте сечення колонн,
превышающей 600 мм, а также
при двухветвевых колоннах,
сплошных или решетчатых реко-
мендуется применять парные свя-
зи, примыкающие к каждой грани
или к каждой ветви колонны.
В зданиях и сооружениях ме-
таллургических заводов с тяжелым
режимом работы вертикальные
связи ниже уровня подкрановых
балок при двухветвевых основных
колоннах рекомендуется располагать в плоскости каж-
дой из ветвей колонн; при наличии же фахверка в пло-
скости наружной ветви колонн допускается установка
связей на нижнем участке основной колонны только в
плоскости подкрановой ветви колонны.
При назначении геометрических схем продольного
каркаса надлежит стремиться к центрированию эле-
ментов на их геометрические оси; при невозможности
соблюдения этого условия, в зависимости от величииь^
эксцентрицитетов и действующих усилий, следует учи-
тывать в отдельных случаях влияние внецентренного
приложения усилий.
В продольных конструкциях каркаса расчетной
проверке подлежат: верхние связи, основные связи, рас-
порки (или другие конструкции, выполняющие роль
распорок), а также горизонтальные деформации (сме-
щения) колонн на уровне верхнего пояса подкрановых
балок в цехах металлургических заводов с тяжелым*
режимом работы и в открытых подкрановых эстакадах;
эти смещения в продольном направлении не должны
превышать V4000 высоты колонн от низа башмака до
уровня подкранового рельса. Смещения колонн опре-
деляются от горизонтальной продольной нагрузки, вы-
зываемой одним краном наибольшей грузоподъемности
из числа установленных в пролете или на эстакаде.
Продольная тормозная сила /распределяется между
всеми связями, установленными в пределах температур-
ного отсека; при отсутствии вертикальных, связей тор-
мозная сила передается на продольную раму, располо-
женную в пределах температурного отсека. Расчет
связей производится в предположении наличия полных
шарниров во всех узлах, в том числе и в узле сопря-
жения колонн с фундаментами. Распорки, расположен-
ные на участке между двумя системами связей, рассчи-
тываются только на растяжение; распорки, расположен-
ные по одну сторону от связей, рассматриваются кап
сжатые элементы.
При применении крестовой решетки связей допу-
скается производить расчет по условной схеме в пред-
положении, что раскосы воспринимают только растяги-
вающие усилия. Соответствующая расчетная схема
связей изображена на рис. 4.26. Допускается не учи-
тывать усилий, возникающих в элементах крестовых
<38
Раздел Л. Стальные конструкции промышленных зданий
связей от продольных, деформаций колонн Расчет свя-
зей производится как ферм с' параллельными поясами.
Стержни, служащие для уменьшения расчетной
длины сжатых элементов,, должны рассчитываться на
усилие, равное условной поперечной силе русл (в кг) в
основном сжатом стержне, определяемой по табл. 2.13.
В отношении значений предельной гибкости эти стерж-
яи приравниваются к связям.
Рис. 4 26. Расчетная
схема крестовых свя-
' зей
Рис 4 27. Рекомен-
дуемые сечения
сжатых распорок
связей
а — крестовое из
двух уголков, б — на
швеллера с прива-
ренным к его стёнке
уголком
В зданиях и сооружениях металлургических заво-
довг с тяжелым режимом работы гибкость растянутых
связей, расположённых по основным колоннам ниже
подкрановых балок, не должна превышать 150. 1
Рис. 4.28. Примеры вертикальных связей по колон-
нам, работающих только на горизонтальные на-
грузки _
а — подкосы колонн; б — независимая рама; в — вертикаль-
но свободное присоединение связей к середине балки;
« сг- деталь узла А: 1 — зазор; 2'— упор; 3 — направляющие
Сечеция элементов связей рекомендуется компоно-
вать из равнобоких или неравнобоких уголков таким
образом, чтобы большей расчетной длине элемента соот-
ветствовал больший момент инерции .сечения Для сжа-
тых распорок рекомендуется применение крестовых се-
чений из двух уголков или сечений из швеллера с прива-
ренным к его стенке уголком (рис 4.27).
При применении связей полураскосного типа
(рис. 4.24, в) в виде порталов (рис 4.24, г) или подкосов
(рис. 4.24, д) с включенными в систему связей балками
(подкрановыми, балками перекрытий и т. п.), несущими
вертикальную нагрузку, элементы связей должны рассчи-
тываться ие только на горизонтальные нагрузки, прихо-
дящиеся на связи, но и на соответствующую s вертикаль-
ную нагрузку; при этом балки, входящие в систему свя-
зей, рекомендуется, с целью сокращения количества ти-
пов и примыканий, сохранять такими же, как и ва ос-
тальных участках, на которых отсутствуют связи.
Расчет на вертикальную нагрузку1 допускается про-
изводить по упрощенной, статически определимой схеме.
Изгибающий момент в балках определяется в предполо-
жении неподвижного опирания их на подкосы до разрез-
ной, и неразрезной схеме, а нормальная сила принимает-
ся равной горизонтальной составляющей усилия в под-
косах Усилия в подкосах (в запас прочности) опреде-
ляются без учета совместной работы подкосов и балки.
При больших вертикальных нагрузках на подкрано-
вые или другие балки, входящие в систему полураскос-
ных, портальных или подкосных связей, рекомендуется
проектировать связи по схемам, обеспечивающим сво-
бодный прогиб этих балок в вертикальном направлении
и восприятие связями только горизонтальных нагрузок
(рис. 4.24, а, д и рис. 4.28).
3 УЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Расчет стальных конструкций одноэтажных промыш-
ленных зданий на температурные воздействия можно ие
производить: при расстояниях между температурными
швамн в конструкциях в продольном и поперечном на-
правлениях, не превышающих указанных в пункте 2.1, Bj
при применении конструктивных схем, в которых не
происходит накапливания температурных перемещений
вследствие работы промежуточных гибких конструкций
в качестве компенсаторов (например, при поперечном
расположении фонарей по схеме на рис. 4.29).
Рис. 4 29. Схема поперечных конструкций с воз-
можностью свободных температурных дефор-
1	маций
В остальных случаях вопрос о необходимости расче-
та конструкций на температурные воздействия следует
решать в зависимости от величины, расчетного темпера-
турного перепада, жесткости колонн, узлов и уровня
расположения продольных конструкций, подверженных
температурным удлинениям, а также местоположения
вертикальных связей, ограничивающих температурные
деформации. В частности, при расположении вертикаль-
ных связей посередине отсека практически допускают
без расчетной проверки конструкций увеличенные в 1,4
раза расстояния между температурными швами. Уста-
новка сцязей по обоим концам температурного отсека ие
рекомендуется, так, как такие связи препятствуют темпе-
ратурным деформациям конструкций.
При расчете на температурные воздействия реко-
мендуется, как правило, учитывать температурные де-
формации только продольных элементов (прогонов,
подстропильных ферм, подкрановых балок и т., п.) или
ригелей рам. Температурные деформации колонн учиты-
ваются лишь в особых случаях прн наличии большого
местного нагрева их.
Гл.<4. Каркасы
139
Таблица 4.19
Определение моментов от температурных деформаций
Стержень	Н в т ‘	7 ь*»в| и а.	в	+ 7 и	X а ь	а 8	При А = 0,01 м			при Д = Д^ « 2			Окончательные значения			
							1 а § со	вчш	тн в тм	bf в см	1U я	г а 'К г	R в т		М в	тм
														i*	Г 1	s" 1
1-1	16	14	0,25	1,218	4 100	4 994	945	0,189	3,03	12,16	2,3	36,8	—1.4	+0,0	-22 4	+14,4
3—4	16	19	0,25	1,298	4 100	5 322	1260	0,237	3,8 ’	10,36	2,46	39,4	-1,76	+0,7	—28,1	+п,з
5—6	24	12,33	0,333	1,455	13 800	20 10b	1260	0,0627	1,5	8,74	0,547	13,1	-1,46	+0,09	-11,1	+2
7—8	28	14	0,43	2,11	22 000	46 500	2830	0,0609	1,705	5,66	0,344	9,65	-0,44	-0,09	-12,6	-2,95
9—10	24	14	0,333	1,516	13 800	21 000	945	0,0476	1,14	2,16	0,103	2,47	-0,35	-0,25	—8,45	—6
11—12	12	0	0	1	1 728	1 728	315	0,1825	2,19	0	0	0	—1,35	—1,35	—16,3	-Щ.2
—	—	L —	—-	—	—	—	2'’6-	। 0,7797	—	2 ИЬ‘	= 5.754	—	.4.	*—	—	—
				X	5,754	( л п 	!	 73; ft - 0,7797			fy-7,	4r6; М		7,4mH. Л					
2	t-50° Ч t=50° б 1-100' 8 t-100° 10 t-50a	12
I
5'”'
J---30
-27-
-24
-30
дгезж
~^03
&
 12,16
10,36
^ 36,8	39.4
г)
«,75
0J0
1.50
1,705
6,74	5,66
2,98	1,33
1J55
1,73
11J
У 4'
2,16
/Z/03J
5,26
0,7797
0,1825%,
:.:э
5,754
Расчетные колебания температуры устанавливаются
с учетом возможных отклонений от обычных условий
эксплуатации конструкций. В качестве расчетного пере*
пада температуры рекомендуется принимать разность
' между средней температурой летнего и зимнего периодо®
(для открытых сооружений и в случае длительного срока
монтажа закрытых сооружений) или возможную раз-
ность между эксплуатационной температурой и темпера*
турой периода монтажа конструкций.
Усилия, возникающие в элементах конструкций от
температурных воздействий, рекомендуется определять ©
использованием практических приемов расчета, изложен*
ных; выше; при этом допускаются следующие упрощения?
деформации продольных элементов и ригелей рам прини*
мать равными температурному удлинению, без, учета
влияния отпора колонн на уменынение этого удлиненияз
деформации от изгиба ригелей рам ие учитывать; сопря-
жения продольных конструкций с колоннами при связе-
вых схемах продольного каркаса принимать шарнир»
ными.
Пример. Расчет рамы (рис. 4.30) на воздействие
равномерного нагрева ригелей 2—4, 4—6, 10—12 на 50е
и ригелей 6—8, 8—10 на 100°. Весь расчет сведен ь
табл. 4.15. Формулы для расчета даны в табл. 4.3. На
рис. 4.30, б и в изображены эпюры в основной системе
........................................... ,	Д на
7.4	1
а у -рамы с закрепленными от смещения узлами,
7 35 Рис- дана окончательная эпюра моментов.
60
GQC.
Рис. 4-30. Работа стоек рамы при температурных де-
формациях ригелей
а — схема рамы с указанием относительных жесткостей %стоек
ж температур нагрева ригелей; б — эпюры моментов в стойках
при смещении ригелей на Д=1 см, в — эпюры моментов в
стойках при температурном расширении ригелей в одну сторо-
ну; а окончательная эпюра моментов в стойках
И. УЧЕТ пространственной работы каркаса
Целесообразность учета пространственной работа,
каркаса устанавливается в каждом отдельном случае£
исходя из рассмотрения: размеров сооружения и его
конструктивной схемы; характера, величины и способа
приложения нагрузок; типа продольных конструкций о
точки зрения соответствия их дополнительным требова-
ниям (неразрезность, жесткость и т. п.)\ связанным е
10*
140
Раздел 1L Стальные конструкции промышленных зданий
работой их на нагрузки, действующие в поперечном на-
правлении.
Как правило, учет простронственной работы каркаса
становится рациональным и может дать экономический
эффект в случаях:
малой протяженности одноэтажных зданий (30—
40 м), если высота их при этом не меньше 1/б длины; на-,
личия в зданиях любой протяженности поперечных свя-
зей или стен, расположенных не реже, чем через 30—
40 -и и могущих служить опорами для продольных кон-
струкций; наличия местных или подвижных нагрузок на
отдельных колоннах, вызывающих значительные попе-
речные смещения рам, если при этом в расчетный сече-
ниях наиболее нагруженной колонны напряжения от из-
гибающих моментов, вызванных этими нагрузками, сос-
тавляют не менее 30—40% от напряжений, возникающих
от всех нагрузок в раме, рассчитанной по плоскостной
схеме; отличающихся шагах колонн по всем или по не-
гкоторым продольным рядам здания.
При учете пространственной работы стальной каркас
рассматривается как система взаимосвязанных попереч-
ных рам и продольных конструкций (называемых в
дальнейшем продольными дисками). Продольные диски/
рассчитываются как неразрезные балки на упругих опо-
рах. Поперечные плоские рамы являются этими опорами
и рассчитываются с учетом упругого закрепления от гори-
зонтальных смещений на уровне продольных дисков.
Распределение усилий между продольными конструкция-
ми и поперечными рамами определяется из условия сов-
местности деформаций этих двух систем конструкции в
месте их сопряжений и зависит от соотношения жест-
костей продольных дисков и колонн поперечных рам,
которое характеризуется коэффициентом пространствен-
ной жесткости
ч=~
(4.16)
где 7д и Ед — соответственно момент инерции и модуль
упругости материала продольного диска; fi — смещение
колонн поперечной рамы на уровне продольного диска
от силы Р=1, приложенной на этом уровне в плоскости
диска; b — расстояние между поперечными рамами.
При определении /д сплошных и сквозных дисков
рекомендуется вводить понижающие коэффициенты, учи-
тывающие податливость сопряжений: при сварных и кле-
паных сопряжениях — 0,8; при болтовых сопряжениях —
0,6.
Смещение Д можно определить по формуле
Р
12£ЕЙ-'
(4.17)
где Е — модуль упругости материала;/н — момент инер-
ции нижнего (боЛее жесткого) участка стойки; Н — вы-
сота стойки от башмака до ригеля; 0 — коэффициент,
определяемый в зависимости от схемы и условий кон-
цевых закреплений стойки по табл. 4.16. Суммирование
в формуле (4.17) распространяется на все стойки рамы.
При ^<0,1 учет пространственной работы каркаса
нецелесообразен. Продольные диски, учитываемые при
пространственном расчете стальных каркасов, помимо
достаточной жесткости в своей плоскости, должны удов-
летворять условиям: обеспечивать восприятие не только
пролетных, но и опорных моментов; количество связы-
ваемых ими в продольном направлении рам должно
быть не менее шести.
Таблица 4.11
Коэффициент ₽ в формуле (4.17)
Схема стойки и условия закрепления		Значения р для стоек		Обозначения
		переменно- го сечения	постоянного сечения	
4 L_^ =П -М ? * d	_1		4С--^ л+ — 6р	вР~М '	6₽+1	О	to	<	f	_ + 0 + 0	2=	* " 3= J	+	।	I +	+	+	a1' la4
J”0* 1		4Г ЗВа	1	
X 0^0		4С	4	
h J.	л УТ as 	I —	4С-УТ- Л+- 6р	6р-М 6р+1	—— —- I , Jn-l , Jn.
J 4 Я	38	4С-У- А	1	л II ' О to b -o	t- l И 0 1 + + + »SS“_1 £* 1
		4С	4 '	
	л J 1 м	—	’(!+т)	k^^=L-+^- Ln— 1	Ln ^kH ” /
<	CO J >	—	4	
Гл. 4. Каркасы
141
Функции продольных дисков, обеспечивающих про-
странственную работу каркаса, могут выполнять не
только стальные связевые фермы и площадки, но и про-
дольные конструкции, выполненные из других материа-
лов. К числу таких дисков относятся, например, кро->
вельные покрытия и перекрытия из монолитного желе-
зобетона или из сборных железобетонных и армопенобе-
тонных плит.
Обычно в промышленных зданиях имеется по высо-
те несколько продольных дисков, удовлетворяющих
предъявляемым к ним требованиям. Установление коли-
чества дисков, подлежащих учету при расчете по прост-
ранственной схеме, производится в каждом отдельном
случае. В одноэтажных промышленных зданиях с ри-
гелями, расположенными на одном уровне, как правило,
учитывается только один продольный диск, располо-
женный в уровне кровельного покрытия (горизонталь-
ные связи или кровля). В одноэтажных зданиях с ри-
гелями, расположенными на разных уровнях, могут учи-
тываться диски, расположенные в уровне каждого из
покрытий.
Расчет каркаса по пространственной схеме произво-
дится различно, в зависимости от жесткости продоль-
ных дисков, количества включаемых в расчет продоль-
ных дисков и расположения колонн в плане (одинаковые
или разные шаги колонн по разным рядам).
Методы расчета сооружений по пространственной
схеме изложены в расчетно-теоретическом томе «Спра-
вочника проектировщика».
К. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИИ КОНСТРУКЦИИ КАРКАСОВ
Задачей компоновки стальных каркасов одноэтаж-
ных производственных зданий является установление
оптимальных схем конструкций и соотношений их основ-
ных параметров при условии полного удовлетворения
требований эксплуатации и достижения наиболее эко-
номного расходования металла и наиболее низкой тру-
доемкости изготовления и монтажа. Последние два воп-
роса подробно освещены в главах 24 и 26.
Требования эксплуатации представляют собой ком-
плекс вопросов, вытекающих из современной технологии
производства и учитывающих в нужной степени возмож-
ности его дальнейшего развития. Вопросы эти сводятся
в основном к установлению технологических габаритов
производственных зданий, определению направления,
мощности и высоты расположения производственных
транспортных потоков и расположения крупного стацио-
нарного оборудования. Все эти вопросы должны решать-
ся технологами совместно с конструкторами.
В настоящее время установились определенные тен-
денции в развитии схем стальных каркасов одноэтажных
производственных зданий, заключающиеся в следующем.
1.	Увеличение шага поперечных конструкций с при-
менением крупноразмерных элементов покрытий и сте-
новых ограждений, приводящее к концентрации-металла
в поперечных конструкциях и увеличению их жесткости,
что отвечает требованиям укрупнения технологических
агрегатов и повышения грузоподъемности кранового
оборудований, а также дает более экономное решение
по затрате металла.
2.	Совмещение конструкций разного назначения в
одну, как, например, устройство подстропильно-подкра-
новых ферм в современных мартеновских цехах.
3.	Создание пространственных конструкций, в кото-
рых при обычных условиях работы происходит сниже-
ние напряженного состояния вследствие пространствен-
ного перераспределения усилий, как, например, в ко-
робчатой балке под краны смежных пролетов при загру-
жении краном одного пролета.
4.	Упрощение и унификация геометрии поперечной
конструкции, что имеет особое значение при компоновке
многопролетных зданий с разными пролетами и высей
тами.
Рис- 4 31. Главное здание мартеновского цеха с печам»
садкой 130 т
а — поперечный разрез; б — продольный разрез; в — план п©
верхним поясам ферм, г — план по нижним поясам ферме
1 кран Q=175—50/15 г; Э — кран Ф=30/5 »
5.	Унификация элементов несущих и ограждающих
конструкций и их сопряжений.
6.	Сокращение количества отдельных элементов кон-
струкций.
7.	Возможность укрупнйтельной сборки для монта- •
жа крупными блоками.
142 Раздел II. Стальные конструкции" промышленных зданий
Дальнейшее увеличение мощности технологических
агрегатов и кранового оборудования ставит вопрос о це-
лесообразности изоляции каркаса от крановых нагрузок
(например, устройство напольного транспорта) и об ис-
пользовании технологического оборудования в качестве
иесущих конструкций, что должно значительно облег-
чить конструкцию каркаса.
Рис. 4.32. Главное адаиие мартеновского цеха с пе*
чамм садкой 250—500 т
а ь- поперечный разрез; б — продольный разрез; в — плав
по верхним поясам ферм; г — план по иижинм поясам ферм)
i —кран 3—359—75/15 г; 3 — кран Q—125/30 Т; 3 г- моно»
рельс
При компоновке, каркасов должны быть максималь-
но использованы типовые проекты элементов стальных
конструкций, список которых помещен в конце настоя-
щей главы.
Ниже приводится ряд характерных примеров совре-
менных решений стальных каркасов одноэтажных про-
изводственных зданий различных типов, в котором осо-
бое место занимают каркасы главных зданий мартенов-
ских цехов, показанные в их развитии при увеличении
Еадки печей от 130 до 950 т.
На рис. 4.31 представлено для сравнения устарев-
шее решение (до 1951 г.) главного здания мартеновского
цеха с печами садкой 130 Т'И шагом двухпролетных рам
30 м, Покрытие — прогонное из волнистой стали, стено-
вое ограждение — из волнистой асбофанеры; Далее пред*
ставлены современные решения Проектстальконструк-
ции (1952—1961 гг.) и других институтов
На рис. 4.32 показано главное здание мартеновского
цеха с печами садкой 250—500 т (типовой проект
Проектстальконструкции 1955 г.) Основой стального
каркаса являются двухпролетные рамы с шагом 36 м
Колонны рам жестко сопряжены с ригелями и защемле-
ны в фундаменты. В продольном направлении колонны
рам соединены подкрановыми и связевыми конструкци-
ями, а также конструкциями площадок. Устойчивость
Рис. 4.33. Главное здание мартеновского цеха с пе-
чами садкой 500 т
а — поперечный разрез; б — продольный разрез, в — план по
верхним поясам ферм, г — план по нижинм поясам ферма
/—кран Q—350—75/15 т; 2 — кран Q—180/50 г. S — моно-
рельс
каркаса в продольном направлении и восприятие про
дольных нагрузок обеспечиваются вертикальными связям
ми по колоннам.
Промежуточные колонны рядов Л и В запроектиро-
ваны двух типов: 1) подкрановые колонны с шагом
12 м, работающие только на передаваемые подкрановы-
ми балками вертикальные нагрузки; эти колонны внизу
шарнирно опираются на фундаменты, а вверху — н»
горизонтальные связевые фермы пролетом 36 ле, уста-
новленные в плоскости нижних поясов подкрановых ба-
лок; 2) колонны ограждающих конструкций с niaroi*
6 ле, несущие стены и кровлю и работающие на ветро-
вые нагрузки; на эти колонны свободно опираются про-
межуточные стропильные фермы с параллельными поя-
сами
Основные связи покрытия здания расположены в
ПЛОСКОСТИ НИЖНИХ ПОЯСОВ стропильных ферм И ВОСПрИ'
Гл. 4. Каркасы
143
Рис. 4.34. Монтаж мартеновского цеха
нимают нагрузки, передаваемые колоннам ограждающих
конструкций, а также обеспечивают устойчивость ниж-
них сжатых поясов ферм, являющихся ригелями рам.
Кровельное покрытие из сборных крупноразмерных же-
лезобетонных плит 6x1',5 м
На рис. 4 33 показано главное, здание мартеновско-
го! цеха с печами садкой 500 т (типовой проект Проект-
стальконструкции, 1958 г). Здание грехлролетное:
разливочный пролет — 24 м, печной пролет — 30 м
и шихтовый открылок—18 м Здание оборудовано мо-
стовыми разливочными кранами грузоподъемностью
350 г и заливочными кранамй грузоподъемностью 180 т,
а по среднему ряду колонн со стороны разливочного
пролета — консольными кранами, грузоподъемностью
10 т
Шаг колонн по среднему ряду 36 м из условия раз-
мещения мартеновских печей Двухпролетные рамы не-
сущего каркаса здания такж^ имеют шаг 36 м Проме-
жуточные колойны по крайним рядам установлены через
12 м, раздельного типа, работающие только на верти-
кальные нагрузки. Горизонтальные нагрузки с этих ко-
лонн передаются на основные рамы через горизонталь-
ные фермы, расположенные в уровне стропильных ферм
и подкрановых балок Такая схема несущего каркаса со-
ответствует принципу концентрации материала и обла-
дает хорошими весовыми показателями.
Подкрановые балки приняты нераэрезные, сварные.
Сварные подкрановые балки среднего ряда запроекти-
рованы коробчатого сечения и работают на изгиб и кру-
чение. Рабочая площадка состоит из блоков и щитов>
листовой настил включен в работу балок Такая кон-
струкция снижает трудоемкость монтажа рабочей пло-
щадки до 25% и вместе с тем дает экономию стали
до 20%
Для основных элементов несущего стального карка-
са здания (колонны, подкрановые балки) применена
низколегированная сталь 15ХСНД Ограждающие кон-
струкции кровли и стен из предварительно напряженных
железобетонных плит длиной 12 Л Монтаж мартенов-
ского цеха показан на рис 4'34
Н,а рис. 4.35 показана схема главного здания мар-
теновского цеха с печами садкой 850—950 т (Проект-
стальконструкция, 1961 г.) Здание имеет три пролета,
разливочный пролет — 24 м (оборудован разливочными
мостовыми кранами грузоподъемностью 630 т и кон-
сольными кранами грузоподъемностью 15 г), печной
пролет — 30 м (с заливочными кранами грузоподъемно-
стью 180 т) и шихтовый открылок—18 м
Шаг колонн по среднему ряду в печных секциях
принят 48 м, в холостых прочетах—12 м Подкрановые
балки среднего ряда пролетом 48 м решены в виде под-
краново-подстропильных, однопролетных ферм с ездой
понизу Эти балки работают на изгиб и кручение, ко-
торое воспринимается нижним поясом фермы балкой
жесткости коробчатого сечения Балки сварные с мон-
тажными узлами на высокопрочных болтах (рис. 436J1.
Применение подкрановых балок с ездой понизу снижа-
144
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
Рис. 4.35. Главное здание мартеновского цеха с печами садкой 850—950 т
а — поперечный разрез; б — продольный разрез; в — план по верхним поясам ферм;
г — план/по нижним поясам ферм; 2 — кран Q=630 г; 2 — кран Q=180 т
«т высоту здания иа 2 м и дает экономию стали. Рабо**
чая площадка блочно-щитовой конструкции.
Для основных элементов несущего каркаса приме-
нена низколегированная сталь марок 15ХСНД и •!4Г2.
Материал подкраново-подстропильной ферм^1 — сталь
10ХСНД. Ограждающие конструкции стен из 12-м же-
лезобетонных крупнопанельных плнт. Кровля вследствие
больших тепловыделений сделана из штампованного ме-
таллического настила длиной 12 м.
На рис. 4.37 приведена схема главного здания типо-
вого конвертерного цеха с конвертерами емкостью 100—
1130 т (Проектстальконструкция, 1960 г.). Здание имеет
четыре пролета; загрузочный, конвертерный и два раз-
ливочных; длина здания 192 м, ширина 69 м. В кон-
вертерном пролете размещены три конвертера, котлы-
утилизаторы, бункера, сооружения и механизмы для по-
дачи сыпучих материалов, а также вытяжные камины
для газоочистки. Здание оборудовано заливочными и
разливочными мостовыми кранами грузоподъемностью
ЬЭ0/50 т и консольными кранами грузоподъемностью 5 т.
Несущая конструкция цеха состоит из четырехпролет-
Рис. 4.36. Общий вид подстропильно-подкрановой
балки
Гл. 4. Каркасы
145
вых рам с ригелями на разных отметках. На основные
рамы опираются однопролетные рамы высокой части.
Шаг основных рам 24 м. Подкрановые балки неразрез-
ные. В конвертерном пролете расположены несколько
ярусов площадок под тяжелые технологические нагрузки.
Рис, 437, Главное здание конвертерного цеха с кон-
вертером емкостью 100—130 т
/
а — поперечный разрез, б — продольный разрез; в — план по
верхним поясам ферм; а — план по нижним поясам ферм;
краны Q=180/50 т
Эти площадки опираются на основные несущие продоль-
ные фермы пролетом 24 м Рабочие площадки из блоков
и щитов запроектированы с включением листового на-
стила в работу балок.
Все стальные конструкции выполняются в сварке.
Для основных элементов несущего каркаса примене-
на низколегированная'сталь марок 14Г2 (в количестве
35%) и 10Г2СД (для подкрановых балок). Ограждаю-
щие конструкции для стен и кровли приняты из сборных
железобетонных предварительно напряженных плит
длиной 12 м.
На рис. 4.38 показано здание миксерного отделения
мартеновского цеха с йенами садкой 500 т (Проектсталь-
конструкция, 1958 г.), представляющее собой однопро-
летное короткое здание большой высоты с большими
крановыми нагрузками. Горизонтальные поперечные
нагрузки передаются на торцовые рамы здания. Отсут-
ствие жестких промежуточных рам приводит к умень-
шат» расхода гтали и снижению трудоемкости изго-
товления и монтажа. Ограждающие конструкции в этом
здании выполнены из крупноразмерных железобетонных
плит длиной 12 м. На рис. 4.39 представлен монтаж кар-
каса миксерного отделения.
Рис. 4.38. Здание миксерного отделе-
ния мартеновского цеха
а — поперечный разрез, б — продольный
разрез; в — план по верхним поясам ферм;
/ — кран Q == 180/50 т, 2 — монорельс 'по
продольной осн здання
На рис. 4.40 показана схема цеха холодного проката
(проектное предложение Проектстальконструкции К
Промстройпроекта). Здание оборудовано мостовыми
кранами весьма тяжелого режима работы грузоподъ-
емностью от 10 до 100/20 т (10-тонный кран имеет жест-
кий подвес). Шаг колонн по всем рядам 12 ле, за исклю-
чением отдельных мест, где по условиям технологии шаг
принят большим Колонны здання по осям В, Г, Д, Е —-
сборные железобетонные, по осям Л и Б — стальные;
подкрановые балки и стропильные фермы — стальные;
ограждающие конструкции кровли — из сборных крупно-
размерных железобетонных плит 12x3 м; стены — из
сборных железобетонных панелей длиной 12 ле в верхней
части и бетонных блоков до отметки 2,4. Отличительной
Рис 4.39. Монтаж каркаса здания миксерного отделения
б)
в)
Рис. 4.40 Здание цеха холодного проката
а — поперечный разрез; б — продольный разрез; в — план по верхним поясам Ферм;
нижннм поясам ферм; / — кран Q—50/10 т; 2 — кран Q—75/20 т; 3— кран Q«"100/20 т;
е жестким подвесом
г — план по
j-Q-10 у
147
Гл. 4. Каркасы

Ри<з. 4.41. Отделение нагревательных печей трубопрокатного цеха
а — поперечный разраз; б — продольный разрез; в — план по верхним поясам ферм; я — план по
нижним пойсам ферм; / — кран Q-15 т; 2 — кран Q-БО/Ю г; 3 — край Q-75/20 т; rf — края
Q-100/20 н
особенностью здания является плоская кровля, создаю-
щая большие возможности по унификации элементов
конструкций. Вследствие применения железобетонных ко-
лонн здание имеет продольный температурный шов кров-
ли в месте перепада по оси 5, осуществленный на листо-
вом шарнире. Длина температурного блока от 72 до 96 м.
Развитая система контурных связен по нижним поясам
ферм принята вследствие весьма тяжелого режима ра-
боты кранов.
На рис<4.41 показана схема стальных конструкций
отделения нагревательных печей и пильгерстана трубо-
прокатного цеха (Проектстальконструкция и Пром-
стройпроект, 1960 г ) Пятипролетное здание с пролетами
36 м оборудовано мостовыми, кранами грузоподъем-
лостыо от 15/3 до 100/20 т Шаг колони по крайним ря-
дам —• 12 м, по средним — 24 и 36 м.
По средним рядам колонн иеразрезиые подкрановые
балки использованы для опирания несущих конструк-
ций кровли Из-за больших шагов колонн по всем сред-
ним рядам в уровне нижнего пояса ферм имеются две
нитки продольных связей и две нитки поперечных свя»
зей у торцов здания. По верхним поясам ферм горизон-
тальные связи расположены только по торцам.
Все конструкции здания, кроме колонн по ряду А,—
стальные Колонны подряду А до верха подкрановых ба-
лок— сборные железобетонные Ограждающие конструк-
ции кровли из сборных железобетонных плит размером
3^X12 м, -стены из сборных железобетонных панелей
длиной 12 м
На рис 4.42 показано многопролетное здание цехе
горячей прокатки с ограждающими конструкциями из
крупноразмерных железобетонных плит длиной 12 л
no м
б)
По 2-2
17600
500^7500
8)
4*18000*72000
По 3~3
I; %950Ицгв
'<500^0,00
17600
t=*
JI2000yatB
‘0,00
Рисв 4.42. Здание цеха горячей прокатки
а поперечный разрез; б н в — продольные разрезы; г — плав
по верхним поясам ферм, д — план по нижним поясам ферм;
I — краны Q=75/20, 50/10 и 30/5 г; 2 — кран <2=30/5 7, 3 — кран
Q=50/l0 т; 4 — краны Q=50/10 и Q»=15 т
Рис. 4.43. Строительство прокатного цеха
Гл. 4. Каркасы
14»
(проект ГПИ Гипромез, 1958 г.)- Строительство прокат-
ного цеха представлено иа рис. 4.43.
На рис. 4.44 изображено здание прокатного сортово-
го стана 350 мм с легкими ограждающими конструкция-
ми стеи из асбестоцементных волнистых листов усилен-
ного профиля и кровли из волнистой стали.
На рис. 4.45 представлено однопролетиое здание сбо-
иого участка здания состоят из фонарных решетчатых
прогонов длиной 12 м, установленных с шагом 3 м под
армопенобетонные кровельные плиты, и системы гори-
зонтальных, связей в плоскости верхних поясов фонар-
ных прогонов; фонари здания поперечные; ригели
многопролетных рам, установленных через* 12 л, сквоз-
ные с параллельными поясами.
ПоМ
Z3750
15500^
УргрХ
Рис. 4.44. Здание прокатного сортового стана 350 мм
a поперечный разрез; б — продольный разрез; в — план по
аерхинм поясам ферм; г — план по ннжннм поясам ферм;
/—'Кран Q= 50/10 т
Рис. 4.45. Здание сборочного цеха завода
химического машиностроения
а — поперечный разрез, б — продольный разрез?
в — план по верхним поясам ферм, г — план по
инжним поясам ферм, / — кран Q— 250/30 и
2 —краны Q-^50/10 т и Q^30/5 г
рочиого цеха завода химического машиностроения, обо-
рудованного мостовыми кранами в два яруса. Стальные
рамы установлены с шагом 12 м. Здание отапливаемое
со стенами из утепленных пенобетонных крупноразмер-
ных железобетонных плит размером 3X12 м. Для покры-
тия здания применены также крупноразмерные железо-
бетонные плиты 3X12 -и с утеплением минераловатными
плитами на битумной связке.	v
На рис.4.46 представлено двухпролетное здание цеха
машиностроительного завода с покрытием из крупнораз-
мерных железобетонных п-лит 1,5x6 м (Проектсталь-
коиструкция, 1957 г.).
На рнс. 4.47 показано многопролетное здание цеха
машиностроительного завода (Проектстальконструкцня,
1954 г.). Стальные конструкции покрытия пятипролет-
На рис. 4.48 изображен главный корпус завода ме-
таллоконструкций мощностью 60 тыс. т конструкций в
год (Проектстальконструкция, 1952 г.). Для покрытия
применен типовой фонарно-шпренгельный прогон дли-
ной 12 м с шагом 3 м, фонари здания поперечные,
причем конструкция фонаря включена в работу прогона
в качестве обратного шпренгеля. Прогоны запроектиро-
ваны из прокатных двутавров
В табл. 4.17 приведены показатели расхода стали по
элементам конструкций и в целом для производственных
зданий, примеры решений которых приведены выше, а в
> табл. 4.18 — сравнение технико-экономических показа-
телей типовых проектов мартеновского и конвертерного
цехов.	,
СИ
о
Рис. 4.46. Здание цеха машиностроительного завода^
л — поперечный разрез; б — продольный разрез, в — план по
верхним поясам ферм, г — план по нижннм поясам ферм:
- / — кран Q= 5Q/10 т
Рис. 4.47. Здание цеха машиностроительного завода
а — поперечный разрез, б — продольный разрез, в — план по верхним поясам ферм,
г — план по ннжним поясам ферм, 1—краны Q—5 г; 2—краны Q-30 г; 3—краны Q-50 т
Раздел И. Стальные конструкции промышленных зданий
По 1-1	• t	13300
* Включая прогоны •* В числителе — с клепаным	Главное здание мартенов- ского цеха с печами садкой 130 т ... . Главное здание1 мартенов-* ского цеха (типовой проект, 1955 г.)	. . . Главное здание мартенов- ского цеха (типовой проект 1958 г.)	 Главное здание мартенов- ского цеха с печами садкой 850—950 т (проект 1961 г.) Главное здание конвертер- ного цеха (типовой проект 1960 г.) . . , .	. . Миксерное отделение мар- теновского цеха Здание цеха горячей про- катки . .	* Здание прокатного сортово- го стана 350 мм Здание сборочного цеха хи- мического машиностроения Здание цеха машинострои- тельного завода . Здание цеха машинострои- тельного завода	. . Главный корпус завода ме- таллоконструкций • 				- Наименование здания
1и подкрановыми балками, в знаменателе — со сварными.		1			i 4,31 4,32 4,33 4,35 4,37 4,38 4,42 4,44 4,45 4,46 4,47 4,48		Номер рисун- ка
	37,2 57,3 63,/ 90 143 137,2 29,2 45,3 57,6 24,7 21 17		Колонны
	5 7,1 5 1 6,7 22 19,7 1,9 12,6 1,8 21 17		Вертикальные связи колонн
	84 . 94 49,1 36	! 43,7 31,5 16,8 19,4 19	58,4 111 94,5**	Подкрановые балки
	12^62 22,4 19,8 1 18,1 120 49,1 8,7 7,7 12,1 ’ 9,3 5,2 9,5		Тормозные площадки, связи, рельсы и др.	
	22,9 34,8 24,3 23 20,3 24 28,2 43,1* 21 34,2 18,5 15 ,		Стропильные и подстропиль- ные фермы
	2,23 8,7 6,5 13,8 3,7 3,8 6,7 4.4 7,5 7,6 7,1 !		Фонари
	15 6,7 4,9 13,1 7 12,6 10 12 3,9 10,4 20* 25* 1		Связи кровли
	17,4 30 11,9 14,5 34,5 26,7 32 19,6 '2,1 3,3 5*1 1		Фахверки, пе- реплеты и др.
	12 12,3 9,9 17,7 .81		Площадки тех- нологические
	222,7 203,7 194 218 154 114,3		Площадки рабочие
	2,4 22,2 23,6 29 96,2 29,6 3,3 6,7 7,7 8,8 	»		Лестницы и др. конструк- ции
	447,6 537,9 681,7 417 124 194,9 166 115,6 95 97,7	407,85 516,2 458, Г* j	Всего на зда- ние
Расход стали в юг на 1 площади производственных зданий
152
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 4.1*
Сравнение технико-экономических показателей типовых проектов конвертерного и мартеновского цехов
Сравниваемые здання	Расход стали на строитель- ные конструк- ции в т	Сметная стоимость строительной части (без сантехники) в руб.	Полная стоимость здания с обо- рудованием в руб.	Годовая про- изводитель- ность цеха вм т	Расход сталь- ных конструк- ций на 1 т выплавленной стали в год в кг!т	Стоимость строительной части на 1 т продукции в руб	Полная стои- мость здания на 1 т про- дукции . в руб
Главное здание конвер- терного цеха на 3 конвер- тера емкостью по 100 т	7 141	2 395 500	6 843 600	2 100 000	3,4	1.11	3.25
Главное здание марте- новского цеха на 7 печей по 500 г 		17 510	5j 738 500	17 800 000	2 975 000	5,9	1,93	6
4.2. КАРКАСЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
А КЛАССИФИКАЦИЯ КАРКАСОВ
Каркас многоэтажных зданий представляет собой
несущие конструкции, связанные между собой в неиз-
меняемую пространственную систему, иа которые опи-
раются перекрытия, стены, перегородки, и оборудование.
Все нагрузки как вертикальные (постоянные, полезные
и монтажные), так и горизонтальные (от ветра, монтаж-
ного оборудования и сейсмических сил) собираются по-
этажно и передаются на колонны каркаса и вертикаль-
ные связи (или рамы)1 и затем от каркаса на фундамен-
ты. В зависимости от способа обеспечивания пространст-
венной жесткости каркаса и характера восприятия го-
ризонтальных нагрузок различаются связевые, рамные
и_ комбинированные схемы каркасов.
В связевой схеме пространственная жесткость обес-
печивается системой вертикальных связей (обычно ре-
шетчатых), способных воспринять все горизонтальные
нагрузки, действующие на здание в поперечном и про-
дольном направлении, и передать их фундаментам. В
этом случае междуэтажные перекрытия, выполняя назна-
чение горизонтальных связей, должны обладать доста-
точной жесткостью в горизонтальной плоскости, обеспе-
чивающей поэтажный сбор горизонтальных нагрузок. Уз-
лы сопряжения колонн с ригелями перекрытий могут вы-
полняться шарнирными, а колонны и ригели работают в
основном только на восприятие вертикальной нагрузки.
В рамной схеме пространственная жесткость карка-
са обеспечивается жесткостью элементов колонн и ри-
гелей и жесткостью узлов сопряжения колонн ^ригелями.
В этом случае колонны, ригели и узлы их сопряжений
работают как на вертикальную, так и на горизонталь-
ную нагрузки; горизонтальная жесткость междуэтажных
перекрытий может отсутствовать и тогда пространствен-
ная работа каркаса расчленяется на отдельные системы
плоских рам.
Комбинированная схема образуется сочетаниями
элементов связевых и рамных каркасов, например кар-
кас рамной схемы в поперечном направлении и связевой
схемы в продольном направлении или наоборот; каркас,
в котором связевые элементы представляют собой жест-
кие рамы, а остальные колонны и ригели сопряжены шар-
нирно и работают только на вертикальную нагрузку.
Б. КОНСТРУКТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ
Компоновка. Каркас компонуют комплексно с реше-
«ием всего здания (или сооружения) в целоИ, с тем что-
бы он наиболее полно отвечал целевому назначению зда-
ния, технологическим требованиям и удобству эксплуа-
тации; при этом следует стремиться к максимальной
стандартизации шагов, пролетов, высот каркаса, а также
к унификации элементов деталей. Архитектурно-строи-
тельные решения должны обеспечивать максимальную
индустриализацию, строительства и наиболее рациональ-
ное использование материалов.
Расстановка колонн в плане и разбивка этажей
должны соответствовать технологическим требованиям в
увязываться с модулем/строительных элементов й дета-
лей. Шаг колонн принимают, как правило, кратным 6 м,
за исключением тех случаев, когда этот шаг оказывается
неприемлемым по условиям технологии производства илв
габаритов оборудования. При небольшой этажности зда-
ний рекомендуется использовать несущую способность
стен, особенно поперечных, передавая' на них горизон-
тальные силы.
Помещения с увеличенными пролетами (залы) ре-
комендуется располагать в верхних этажах с целью
недопущения в каркасе вывешенных колонн, значитель-
но усложняющих конструкции и вызывающих общее
удорожание строительства здания.
Сравнительная характеристика схем. В табл, 4.19
приведены сравнения показателей связевой и рамио£
схем каркасов.
В. ДЕФОРМАТИВНОСТЬ
Деформативность каркаса характеризуется прогибом
и перекосом его элементов от воздействия горизонталь-
ных нагрузок Расчетная величина деформативиост»
определяется стрелой прогиба верхнего этажа здания в
наибольшим углом перекоса любой панели (искажением
прямого угла).
Вследствие отсутствия в действующих нормативных
документах указаний по учету' деформативиости сталь-
ных каркасов многоэтажных промышленных зданий ни-
же приводятся условия деформативиости, учитывавшие-
ся в расчетах стальных каркасов построенных в Москве
многоэтажных гражданских зданий, проекты которых
выполнены по действовавшим ранее «Техническим усло-
виям на проектирование стальных каркасов многоэтаж-
ных зданий в г Москве» (ТУ 61—49) Деформативность
каркасов ограничивалась следующими условиями:
1) стрела прогиба верхнего этажа здания не долж-
на превышать 1/ь00 расстояния от верха фундамента до
перекрытия верхнего этажа (/< — Н L что обусловлено
Гл. 4. Каркасы
153
Таблица 4 19
Сопоставление схем каркасов
Элементы каркаса и его показа- тели	Характерные особенности	
	/ связевой схемы	рамной схемы
Г Колонны	Рядовые колонны вос- принимают только верти- кальную нагрузку;сечение их минимальное. Колонны, входящие в связевые сис- темы, кроме вертикальной нагрузки, несут значитель- ные продольные усилия от горизонтальной нагруз- ки; сечение их отличается от рядовых колонн	Все колонны, помимо вертикальной нагрузки, воспринимают нормаль- ные, поперечные силы и моменты от горизонталь- ной нагрузки; сечения их должны быть достаточны- ми для восприятия верти- кальных сил, моментов и обеспечения	простран- ственной жесткости кар- каса	’1
Ригели	Ригели работают в ос- новном на вертикальную нагрузку; сечения их ми- нимальные	Ригели воспринимают вертикальную нагрузку и значительные усилия от горизонтальной нагрузки; сечения их должны обес- печивать пространствен- ную жесткость каркаса
Узлы	Сопряжения колонн с ригелями могут быть шар- нирными, простейшими. Узлы связевых1 систем от- личаются концентрацией усилий и являются наибо- лее сложными и ответ- ственными	Все узлы жесткие рам- ные с усилиями одного порядка; возможна унифи- кация узлов и их элемен- тов
Де форм а- тивность г	Концентрация нормаль- ных сил от горизонталь- ных нагрузок на колонны связевых систем приводит к разности деформаций между ними и рядовыми, колоннами, что вызывает значительные перекосы панелей, примыкающих к связям. При простран- ственных связях эти явле- ния сказываются в мень- шей степени	“ Пространственная жест- кость каркаса обеспечи- вает плавность деформа- ций и перекосов этажей
Нагруже- ние фун- даментов 1	Неравномерное нагру- жение фундаментов. Кон- центрация нормальных и поперечных сил от гори- зонтальной нагрузки на фундаменты под связевы- ми системами	Равномерное нагруже- ние фундаментов
Базы, анкеры	Простейшие базы и ан- керы рядовых колонн. Сложные тяжелые базы и анкеры связевых систем	Однотипные решения баз и анкеров
1 Архитек- турно- планиро- вочные особенно- сти	Размещение связей ре- шается комплексом тех- нологических архитектур- но-строительных и мон- тажных требований. Огра- ничиваются габариты про- емов в связевых панелях; затрудняется возможность перепланировки этажей. Достигается снижение га- барита ригелей перекры- тий, что приводит к сни- жению высоты этажей	Сечения всех элементов колонн и ригелей' одно- типны, но более развиты, чем .рядовые элементы в связевом варианте. * Име- ются возможности различ- ной планировки помеще- ний по этажам (снятия перегородок;	переноса проемов)
требованиями сохранности стеновоГо заполнения и
внутренней отделки помещений;
2) расчетный угол перекоса панели ф (рис. 4.49) не
должен превышать Viooo и определяется алгебраиче-
ской суммой трех углов
Ф = Флг + Фдг + фр»	(4.18)
где
(4.19)
Рис. 4.49. Схема деформаций каркасов мнопоэтаж-
ч ных зданий
а— угол сдвига панели вследствие изгиба рамы (фдоИ
угол наклона ригеля под действием продольных сил, возни-
кающих от изгиба рамы ( а —угол наклона ригеля
вследствие неодинаковых напряжений двух соседних колонн
(Фр)*»	— смещение яруса; — разность смещений верху-
шек колони; й —высота яруса; /—длина пролета; Д — раз-
ность укорочений колонн на всю длину
Каркасы рамной схемы деформируются плавно и рав-
номерно. Перекосы панелей определяются величинами
и Фдг- Каркасы связевых схем получают часто крити-
ческую величину перекоса, определяемую влиянием уг-
ла наклона ригеля фр между колоннами рядовыми и
вертикальными элементами систем связей-
Г, УЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
В целях уменьшения температурных влияний на
каркас рекомендуется:	?
1. Для теплых зданий с постоянным температурным
режимом устраивать временные (на Период строитель-
ства) сквозные швы в одном-трех нижних перекрыти-
ях; эти швы замыкают после возведения стен, обеспечи-
вающих стабильность температурного режима здания.
Влияние температуры на элементы каркаса верхних
этажей обычно практического значения не имеет.
2, Для холодных зданий или открытых этажерок
большой протяженности при связевой схеме каркаса
устанавливать продольные связи ближе к середине; при
этом продольные элементы перекрытий одного-двух ниж-
них этажей в пролете между связями предусматривать
с подвижным креплением,
Д, РЕШЕТЧАТЫЕ СВЯЗИ
Решетчатые связи служат для восприятия горизон-
тальных нагрузок и обеспечения жесткости здания или
сооружения. Они могут быть крестовые, раскоеяые,
полураскосные и неполные.
154
Раздел It. Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 4 20 Е, ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ И ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА РАМ
Выбор способа расчета рам
Вид ригелей н примыкания их к колоннам	Примеры расчет-^ ных схем	Рекомендуемые спо- собы расчета
иа од-
ном
уровне
Однопролетные симмет-
ричные рамы при симмет-
ричной вертикальной на-
грузке по ригелям — рас-
считывать способом после-
довательных приближений
с использованием в случае
большого количества от-
дельных загружеиий спо-
соба приведенных харак-
теристик. При несиммет-
ричных рамах или нагруз-
ках, а также во всех
случаях наличия смещений
или горизонтальных сил —
применять дополнительно
метод эквивалентной по-
лурамы и связанные с
этим способы
Расчет иа вертикальную нагрузку, приложенную *
ригелям. Расчет многоэтапных рам на вертикальную
нагрузку, приложенную к ригелям, при числе пролетов
рамы свыше двух и симметричной схеме разрешается
производить без учета горизонтальных смещений узлов;
при меньшем числе пролетов вопрос об учете горизон-
тальных смещений должен решаться в каждом отдель-
ном случае в зависимости от степени асимметрии прило-
жения нагрузок или сечений колонн.
Ригели
конечной
жестко-
сти при-
мыкают
к общим
колоннам
Многопролетные рамы
при вертикальной нагруз-
ке иа ригелях — рассчи-
тывать способом последо-
вательных приближений с
использованием в случае
большого количества от-
дельных загружений спо-
соба приведенных харак-
теристик; горизонтальные
смещения не учитывают.
При горизонтальных на-
грузках — применять ме-
тод эквивалентной полу-
рамы и связанные с этим
способы
Рис. 450. Раечет рамы с неподвижными узлами на
। вертикальную нагрузку
а—«схема рамы с иагрувками (в кружках показаны величины
•тносительных моментов инерции), б —эпюра моментов в ос-,
новиой системе; в — коэффициенты распределения (в кружках
показаны величины относительных погонных жесткостей);
г — окончательная эпюра моментов
на
разных
Уров-
нях
На вертикальную на-
грузку по ригелям — рас-
считывать способом после-
довательных приближений
с использованием в случае
большого количества от-
дельных загружеиий спо-
соба приведенных харак-
теристик. При горизон-
тальных нагрузках или
смещениях — дополнитель-
но решать систему мето-
дом сил с числом - неиз-
вестных, равным количе-
ству шарнирно присоеди-
ненных ригелей; при этом
усилия в основной системе
от неизвестных и нагрузок
могут быть определены
методом эквивалентной
полурамы,
Колонны многоэтажных зданий, постепенно нагружа-
ясь в процессе возведения, испытывают укорочение, вы-
зывающее сжатие крестовых и раскосных связей; поэто-
му связи, примыкающие к колоннам с большими нор-
мальными силами, могут получить значительную допол-
нительную нагрузку от их обжатия вместе с колонной и
их следует предпочтительно выполнять полураскосными,
так как в силу податливости ригеля они в меньшей сте-
пени подвержены дополнительному нагружению от сжа-
тия Колонн.	'
Выбор способа расчета рам. Рекомендации по выбо-
ру способа расчета в зависимости от схеМы рамы при-
ведены в табл. 4.20
При расчете многоэтажных рам с узлами, несмещае-
мыми в горизонтальном направлении, допускается не
учитывать изгибающих моментов, возникающих на кон-
цах стоек и ригелей, расположенных от загруженного
ригеля на расстоянии, большем одного этажа и одного
пролета (для ригелей). Расчет таких рам на вертикаль-
ную нагрузку, приложенную одновременно ко всем ри-
гелям, рекомендуется, как правило, выполнять спо®»£бм
последовательных приближений. Числовой пример расче-
та рамы с неподвижными узлами на вертикальную на-
грузку приведен на рис. 4.50 и в табл. 4.21.
Расчет многоэтажных рам при загружении каждого
из ригелей в отдельности рекомендуется выполнять с
использованием эпюр моментов, возникающих от еди-
ничных внешних моментов, приложенных к отдельным
узлам рамы; моменты в стержнях рамы от единичных
узловых моментов определяются способом приведенных
характеристик, изложение которого применительно к та-
ким рамам дано ниже.
Определение изгибающих моментов в стержнях
многоэтажных рам от вертикальных нагрузок, приложен-
ных к ригелям, при учете горизонтальных смещений уз-
лов производят, как правило, в следующей последова-
тельности: а) определяют моменты в раме с закрепленны-
ми от смещений узлами; б) определяют моменты от го-
ризонтальных усилий, равных по величине ,и обратных
по знаку усилиям, возникающим в стержнях, препятст-
- вующнх смещению узлов; в} складывают эпюры момен-
тов, полученные из расчетов по п. а и б
Изгибающие моменты от распределенной вертикальной нагрузки
t а в л в Ц а <.21
Узлы		1	2			«3		4			5		6			7	8	9			
Стержни		1—2	2—1	2—9	2—3	3—2	3—4	4—3	4—9	4—5	5—4	5—6	6—5	6—9	6— 7	7—6	8—9	9—2	9—4	9—6	9—8
Коэфф, распред.		1	0,462	0,307	0,231	0,555	0,445	0,343	0,429	0,228	0,444	0,556	0,211	0,256	0,533	1	1	0,244	0,183	0,146	0,427
И а я п v а пел и а п и. г р л р %—A а=2 mln.																					
1-Й ЦИКЛ	2ИН (внешн.) Л1у					—13,3	+24 —10,7	—24 +8,24	+10,28	+5,48											
2-й цикл	J5 я		+3,07	+2,04	-6,65 +1,54	—2,28	+4,12 —1,84	—5,35 +1,84	+2,29	+1,22	+2,74 —1,22	—1,52						-1,25	+5,14 —0,94	—0,75	
3-й цикл	1 в 1		+0,81	—0,62 +0,54	—1,14 +0,41	+0,77 —0,94	+0,92 —0,75	—0,92 +0,27	—0,47 +0.33	+0,61 +0.18	—©,61 +0.26	+0,33	—0,76 +0,23	—0,38 +0,29	+0,61			+1,02 —0,53	+ 1,15 —0,4	—0,31	—0,93
4-й цикл	1 	1		+0,34	—0,27 +0,23	—0,47 +0,17	+0,2 —0,19	+0,14 —0,45	—0,38 +0,16	—0,21 +0.2	+0,13 +0,1	+0,09 —0,09	+0,12 —0,12	+0,17 0	—0,16 0	0			+0,27 —0,14.	+0,16 —0,11	+0,15 —0,08	—0,25
	2 М	+2,11.	+4,22 .	+1,92	—6,14	—15,74	+15,74	—20,14	+12,42	+7,72	+1,17	—1,17	—0,36	—0,25	+0,61 1	1 +0,3	—1,69	—0,63	+5	—0,99	| г3’38
1-й ЦИКЛ	I ^н ’(внешн.) Му						j	Н а г р у —4,12	з к а н —5,15	: а р и с + 12 ‘ —2Г73_	; е л е 4 —12 ' +5,32	1—5 q +6,68	—Гт/м								
2-й цикл	<< и					—1,14	+2,06 —0,92	—0,91	—1,14	+2,66 —0,61	—1,37 +0,61	+ 0,76	+3,34 —0,71	—0,85	—1,78		-	+0,63	—2,58 +0,47	+0,38	+М
3-й цикл’,	[Мн Му		+0,11 ,	+0,32 +0,08	—0,57 +0,06	+0,26	—0,46 +0,2	1 1 р р	+0,23 —0,03	+0.3 —0,02	—0,3 +0,29	—0,35 +0,36	+0,38 —0,12	+0,19 —0,15	—0,3			+0,244	—0,57 +0,183	—0,43 +0,146	+0,427
4-й ;£цикл	мн Му		—0,11	+0,12 —0,08	+0,13 —0,06	+0,03 —0,01 ,	—0,01 —0,01	+0.1 —0,11	+0,092 —0,14	+0,14 —0,08	—0,01 +0,03	—0,06 +0,04	+0,18 —0,05	+0,07 —0,06	—0,14			+0,04 +0,01	—0,01 +0,01	—0,08 +0,01	+0,02
	2 М	0	0	4-0,44 |	—0,44 |	—0,86 [	+0,86 |	—6,52 | —6,14		+11,6б|	—7.43 |	+7,43| +3,02 | -0,8			—2,22 |	—1,11 [+0,78		+0,92	. —2,5	+0,03	+1,55
' 1-й 1 цикл |	^Ун (внешн.) Му	—	—16,63	+36 —11,06	—8,31	—		а 1	1	з к а н	а риг	геле 2	i । ч	—3 т/м	—	—		—	—36 +8,78	; +6,59	+5,26	+15,37
; Е2-й j цикл	Му	—	—2,02	+4,39 —1,34	—1,03	—4,16 +2,3	+1,86	—1,13	+3,3 —1,41	—0,76	. 			—0,56	+2,63 —0,67	—,1,4	—	—	—5,58 +1,36	+1,02	+0.81	+2,39
3-й цикл	£ £ «		—0,85	+0,68 —0,56	+Ы5 —0,42	—0,52 +0,61-	—0,57 +0,48	+0,93 —0,49	+0,51 —0,62	—0,33	—0,38 +0,29	—0,28 +0,37	—0,09	+0,4 -0,1	—0,21			—0,67 +0,42	-0,7 +0,31	—0,33 +0,25	+0,72
4-й цикл	& &: й	—	—0,23	+0,21 —0,16	+0,3 —0,12	—0,21 +0,26	—0,25 +0,2	+0,24 —0,18	+0,15 —0,23	+0,14 —0,12	—0,17 +0,09	—0,04 +0,12	+0,19 —0,07	+0,12 —0,07	—0,17	—			—0,28 +0,16	—0,31 +0,12	—0,05 +0,09	+0,27
	S м	—9,87	—19,73	+28,16	—8,43	—1,72	+ 1,72	—0,63	+1,7	—1,07 |	—0.17	+0,17	—0,53 |	+2,31	—1,78	—0,89|+9,38|		j —31,81	+7,03 |	+6,03 |+18, 75	
Гл. 4. Каркасы
156
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Продолжение табл, 4 21
о>	I	0,427	Нагрузка на риееле 9—6 q — 2 т/м	—10,26	—1,32	—0,49	его-	сч 7	_£
	4	с^> о		тГ 10 СЧ со + {	8 СО о + 1	+0,22 —0,17	+0,12 -0,05	со 3-	сч со
	I	со оо о		СП 1 ” 1 1	СО 1 ю- 1 о 1	00	”-ч чг сч о о -г 1	22 о о о + 1	fe +	_£
	7 о>	м о		Ю 1 ю 1	ю 1 f	1Л ОО сч о о + 1	60‘0— 90*0+	со f	8
00	I 00			1 1	1 1	I 1	1 1		£
к		•м		1 1	J 1	1 1	1 d	СО ’ 7-	со 1Л +
«О	4	§ о		СО 1 S +	со о> 1 $	СП 1 о +	1 0” +	й +	s' 0 +
	о> 4	со $ о		Ю a 3 1 +	Ю 1 '** 1 о +	СЧ сч сч о о 1 н-	СП «3 о о о о 1 +	7	10 со 7
	1	сч о		Ю । 2 +	со -7 о 1 +	'ст> о о 1 +	сч -t1 <-н О ° +	оо о со‘ .+	оЗ 1О +
	£	§ о		1 1	сч Ю + 7	оо м- сч о о + 1	о о + 1	ю о +	$ +
	4	5		1 1	03 '7’	6Г0— j SE'O+	' о О + °	8 7	оо 7
1	£	о		1 1	Ю 1 ?	—0,56 +0,19	- S о" о 1 +	о +	ч 00 +
	£	о сч о		1 1	ю СЧ Oi 7 +	оо <5 СЧ СО о о 1 +	О о 1 +	сч 7	СО +
	4	§ о		1 1	1 0 +	СП сч 1 $	'со СО ' . о о 1 +	S' 7-	& +
«О	*41 4	о		I1 1	1 1	+0,38 —0,32	U5 00 —< о $7	о, +	1Л 00 +
	2	Ю й о		1 1	1 1	со + °	О —< сГ О + 1	СО о 1	- ОО 7
сч	4	СО сч о"		1 1	1 fe- 1 +	оо о $	ОО сч о о о 1 +	2 о +	00 со 7
	1	fe со о		1 1	сч — о сл сч о 1 +	ОО сч СО ^ч о о- 1 +	0 0 1 +	7	сч оо сч +
		сч ч о		1 '1	ю со ' 7	/ 22’ 1 о - +	СО 1 О +	8 , +	СО со 7
		»—1		1 1	1 1	J 1	1 1	ю оо	7
1 Узлы	1	। О< о и О	Коэфф, распред.		(•НШЭНЯ)	и >>		к >.	я	Суммарный момент
				ч * 7 s — EJ	ч 1 S сч кг	ч ' S « Kf	ч и 1 S и		
Примеиение способа приведенных характеристик для
многоэтажных рам с закрепленными от смещений узла*
ми. При расчете многоэтажных рам способом приведен
ных характеристик, изложенным в 4.1, допускается вы
числять коэффициенты aj и аа, характеризующие сте
пень защемления концов Ь(а) стержня а—b (Ь~—а) пл
формулам	,
Ять
аь =---
mab
п Ъта
™Ьа
(4.22k
где 2 ть п Ята— соответственно суммы > характери-
стик ( т^ь и т ) всех стержней, примыкающих *
узлу b или а, за исключением стержня а—b (Ь—а).
Подстановка в формулы для вычисления аь сумм^
характеристик смежных стержней 2^ вместо суммы
приведенных характеристик 2 ib дает достаточно точ-
ные для практических целей величины аь и связанные
с ними величины iab и kab в тех случаях, когда аь >1
При аь <1 рекомендуется получать более точные
значения а&, 1аь и kab. Для этой цели следует вы-
числять аь для стержня а—b по формуле
2 ib	'
аЬ=^—'	(4.23У
таЬ
Но при вычислении приведенных характеристик 1ьк
’стержней, примыкающих к узлу Ь, допускается прини-
мать для стержней п, т (примыкающих к концам, п
стержней Ьп) вместо приведенных характеристик 1пг&
характеристики тпт> т. е. предполагается, что протр
воположные концы стержней смежных с тем, для ко
торого определяются коэффициенты, полностью защем
лены.
Пример. В табд. 4 22 подсчитаны- аь для стержней
2—9 и 4—5 рамы (рис. 4.50, а) двумя способами по
формулам (4.22) и (4.23). Расхождение в значениях аь
прн подсчете по обоим вариантам составляет для стер
жня 2—9 3,6%, а для стержня 4—5 5,7%.
В соответствии с вычисленными значениями от
дельные характеристики iab я Ьаь получают ^следую
щие значения:
в первом, варианте — iz 9 = 4,57; feg = 0,403;	5 *яь
«= 0,595; ^4 5 = 0,313;
во втором варианте —1*2 9 = 1,52; kz 9 = 0,389; h s
« 0,615; 64б == 0,33.
В связи с наличием в многоэтажных рамах замк-
нутых контуров и узлов, в которые моменты могут
быть перенесены из смежных узлов с двух сторон, ,в не-
которых узлах может появиться необходимость, в от-
личие от одноэтажных рам, вторичного распределения
моментов, пришедших в узел от смежного узла с дру-
гой стороны
Пример. Случай определения моментов в стержням
рамы от внешних моментов Л4=100, приложенных к уз*
лам 3 и 9, приведен в табл 4.23 и на рис. 4.51.
Расчет иа горизонтальные смещения или на гори-
зонтальные силы, приложенные на уровнё ригелевЪ»
Изгибающие моменты в стержнях однопролетных сим*
метричных многоэтажных рам от горизонтального сме-
щения ярусов или от -горизонтальных сил определяются
в результате решения системы трехчленных уравнений-
Количество уравнений равно числу этажей. Одиоиро
летные симметричные рамы при расчете на горизонталь-
ную нагрузку могут быть заменены полурамой.
Гл. 4. Каркасы
157
Т а б л И Ж а 4.22
Определение для стержней 2—9 и 4—5 рамы по рис. 4.50,а
Определяемые величины	Стержень а—Ь						
	2—9						4—5
пгаЬ стеРжня а~b	1,667 1						0,667
/^Стержни, примыкающие к узлу b	. 9-4 .		9—6		9—8		5-6
г	1 ^таЪ стеРжНей» примыкающих к узлу Ъ	1,25		1		2,92		0,835
	1-й способ						
2 ть	х	1,25 + 1 + 2^92 = 5,17						0,835
Л 2 ть ь < ' db	^ = 3,1 1,667						1,23
2-й способ							
Примыкающие стержни	4—3	4—5	6—5	6—7		—	6—7
та& примыкающих стержней	1	1	0,667	0,835	2,082		— *	2,082
2 пгй	1,667		2,917			со	2,082
'	я _%ть ' Ь~ j	аь	= 1,34 1,25		2211 = 2,917 1			со	2,5
0,75 + 1 + а :	1 + аь	1,25 = 1,12 2,34		22Ё1 1=0,937 3,917			2,92	* 0,776
i 5 '	' 2 1Ь	1,12 + 0,937 + 2,92 = 4,977						0,776
‘	. 2 1ь ‘ Ь	т h ,	ао	. -11211 = 2,99 1,667						1,16
, Погрешность 1-го способа относи- тельно 2-го в %	/	3,1 -2,99	о —	:— юо = з,б 3,1						5,7 А
В юднопролетных несимметричных, а также в много-
этажных .и многопролетных рамах количество неизвест-
ных возрастает и расчет их чрезвычайно усложняется.
Такие рамы рекомендуется для расчета заменят^ экви-
валентными полурамами с числам неизвестных, равным
<ислу этажей.
Метод эквивалентной полу рамы. Под эквивалент-
ной понимается полурама с относительными смещения-
ми этажей под влиянием горизонтальных нагрузок или
смещений, ’ приложенных на уровне ригелей, таким»
же, как и у рассчитываемой рамы (рис. 4.52). Эквива-
лентная полурама образуется из рассчитываемой сле-
дующим образом.
Погонная жесткость стойки эквивалентной колу*
рамы каждого из этажей принимается равной сумме
погонных жесткостей всех стоек рассматриваемо?®
этажа.
Т а б л я Ц а 4.23
Определение моментов в стержнях рамы по рис. 4.50, а от внешних моментов М—100
Определяемые величины	Узел																
	2			9				1	3	1			5	1	4	1	3							
	Стержень а—b																
	2—1	2—9	2—3	9—8	9-^	9—4	|	9—2	|fl—7 |£_£ |		6—9	] 5—6	| 5—4	| 4—9 \4—5		+5'	|	3—2	|	3—4
mab*		1,667	1,25	2,92		1,25	1,667	| 2,08 |l	0,835 |	' 1	0,835 |	0,667	| 1,25	0,667 | 1 |	1,25	|	1			
Определение																	
^1Ь	00	2,92+1 + + 1,25= =5,17	1	СО	0,835+ +2,08= =2,915	1+0,667= =1,667	2,5+1,25= =3,75	СО	0,667	1,667+ + 1,25+ + 2,915= =5,832	1+2,08= =3,08	1+1,25= =2,25	1,667+1+ +2,92= =5,587	0,835	1,25	2,5+ +1,657= =4,167	1,25+ + 0,66’? =1,91>
R II O3LM Су Icy	со	3,1	0,8	оо	2,915	1,33	2,25	со	0,8 I	5,832	3,69	3,37	 4,44 1	1,25	1,25 '	: 3,34	1,92
0,75+сс^	со	3,85	1,55	со	3,665	2,08	3	оо	1,55	6,582	4,44	4,12	5,19	2	2	4,09	2,67
1+«6 -	со	4,1	. 1,8	оо	3,915	2,33	3,25	оо	1,8	6,832	4,69	4,37	- 5,44	2,25	2,25	4,34	2,92
0,7^а lab~	mab	2,5	1,57	1,08	2,92	0,94	1,12	1,54	2,08	0,72	. 0,97	0,793	0,626	1,19	0,59	0,89	1,18	0,92
Распределение внешнего момента в узле а																	
S lab	5,15			6,52				3,77			1,42		2,67			2,1	
«	_ iqb ^ab у j 2 lab	0,485	0,305	0,21	0,448	0,144	0,172	0,236	0,551	0,191	0,258	0,559	0,441	0,446	0,222	0,332	0,562	0,438
Перенос момента от узла а к смежному																	
1.54-2аь	ОО	7,7	3,1	со	7,33	4,16	6	ОС	3,1	13,164	8,88	8,24	10,38	4	4	8,18’	5,34
-7	“ь аЬ 1.5+2аь	0,5	0,403^	0,258	0,5	0,398	0,32	0,376	0,5	0,258	0,443	0,416	0,41	0,427	0,313	0,313	0,408	0,36
Распределение перенесенного в узел а момента																	
£ЬЛГ(ПРИ М=1 на конце а стержня а — Ъ)	I 0,698 0,615	0,592 1 0,385	0,408 0,302 1	1 0,523 0,541 0,587	' 0,261 1 0,174 0,188	0,312 0,201 1 • 0,225	0,427 0,276 0,285 1	1 0,680 0,744	0,425 1 0,256	0,575 0,32 1	1 1	1 1	1 0,573 0,667	0,4 1 0,333	0,6 0,427 1	4 1	1 1
е о	J	4EJ * Значения ш приняты равными — вместо 	. Н	Н																	
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Гл. 4. Каркасы
159
Погонная жесткость ригеля ip эквивалентной по-
лурамы, расположенного над каждым из этажей, опре-
деляется по формуле
где 2ic сумма погонных жесткостей всех стоек рас-
сматриваемого этажа;
2m—< сумма характеристик т всех узлов сопря-
жения колонн с ригелями, расположенными
над рассматриваемым этажом.
2)
+1,1
з -оу
+0,1 -0,2
+3,3 +2,2
-ЦЗ 4+0J
+QJ
-Ofi
+0.5 5

zlZ /00
-£9
+Й
7^
0,40
И = 100
31 2,1
— ^УЛТЛИИ 1111»
л ^°+§/ 7
£-/4,4 -$У
71
9

Рис. 4.51. Определение моментов в стержнях рамы
(поч рис- 4.50) от моментов, приложенных к узлам
рамы 3 и 9
а — распределение моментов от воздействия М=400, ^приложен-
яога в узле 3, б — эпюра моментов, в — распределение момен-
тов от воздействия 2И = 100» приложенного в узле 9; г—-эпюра
моментов
Характеристики т определяются для каждого уз-
ла по формулам:
1) для крайних узлов
2 in ic
т — —----------;
2*р + /с
2) для средних узлов
2( 'р+Ф'с
т = —-------------,
2 ( ^ + <")+ ic
we ip —< погонная жесткость ригеля рассматриваемой
рамы, примыкающего к крайнему узлу; i? и i? — со-
ответственно погонные жесткости ригелей рассматри-
ваемой рамы, примыкающие слева и справа к проме-
жуточному уз1лу; ic—погонная жесткость стойки рас-
сматриваемого этажа, примыкающей к узлу, харак-
теристики которого определяются.
В эквивалентной полураме высоты этажей равны
высотам, этажей рассчитываемой рамы; пролет ригеля
не устанавливается, так как в дальнейшем он не име-
ет значения, в связи с тем, что в расчетах фигурирует
погонная жесткость ригеля. Ригель полурамы одним
концом защемлен в стойку и на втором конце имеет
горизонтально подвижную вертикальную опору. Усло-
вия закрепления нижнего конца стойки первого этажа
эквивалентной полурамы принимаются такими же, как
в рассчитываемой раме.
Рис. 4.52. Приведение рамы к эквивалентной по-
лураме
а — схема рамы; б ~ схема эквивалентной полурамы
Полученную эквивалентную полураму рассчитыва
ют на действующие в многопролетной раме горизон-
тальные нагрузки или смещения, приложенные на уров-
не ригелей, одним из способов, приведенных ниже. Оп-
ределенные из этого расчета относительные смещения
этажей полурамы соответствуют смещениям рамы от
приложенных к ней внешних воздействий. Поэтому
расчет рассматриваемой рамы в дальнейшем сводится
к определению изгибающих моментов по концам ее
стержней от полученных из расчета полурамы относи-
тельных смещений, прилагаемых с их знаками к узлам
рассматриваемой рамы, в качестве внешнего воздей
ствия.
Расчет многоэтажных рам на заданные относитель-
ные смещения этажей см. ниже.
Рис. 4 53. Расчет эквивалентной полурамы методом
сил
а и б — моменты в основной системе от единичных неиз-
вестных; в — моменты в основной системе от нагрузки; г —
окончательная эпюра моментов
Расчет эквивалентной полурамы. При небольшом
количестве этажей (до 3 включительно) расдет полу-
рамы рекомендуется производить методом сил. В ка-
честве основной системы рекомендуется принимать
ряд шарнирно соединенных друг с другом Г-образных
балок (рис. 4.53), при этом канонические уравнения,
содержащие неизвестные, будут трехчленные. Эпюры
от единичных неизвестных и от нагрузок в основной
160
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
системе показаны па рис. 4,53, а, б, в. Характер окон-
чательной эпюры в двухэтажной полураме показан на
рис. 4.53, г.
При числе этажей, превышающем три, рекомен-
дуется применение способа последовательных прибли-
жений, позволяющего определить моменты в эле-
ментах без решения системы уравнений. В качестве ос-
новной системы принимается составная стойка, состоя-
щая из ряда последовательно расположенных, одна над
другой, стоек отдельных этажей (',рис. 4.54, а). Точки
Рис. 4.54. Расчет эквивалентной полурамы способом
последовательных приближений
а — основная система; б — моменты от внешних нагрузок в
основной системе; в — коэффициенты распределения; г —
окончательная эпюра моментов
сопряжения стоек отдельных этажей полностью закреп-
лены от поворота, но имеют возможность свободно
перемещаться в горизонтальном направлении.
Эпюра моментов в основной системе от внешних
воздействий, приложенных на уровне ригелей (гори-
зонтальных сил или единичных смещений), строится
на основании данных табл. 4.5 настоящей главы. Для
случая стоек, имеющих постоянную жесткость в пре-
делах этажа, эта эпюра имеет вид, показанный на
рис. 4.54, б.
Полученные от внешних воздействий моменты в
основной системе распределяются по стержням в со-
ответствии с коэффициентами распределения и коэф-
фициентами переноса, как это пояснено применительно
к одноэтажным рамам, закрепленным от смещения, с
дополнительным учетом принятого в основной системе
условия о свободном смещении узлов (п. 4.1, д).
Внешний момент М (рис. 4.54, е), приложенный к
одному из узлов а основной системы, так же как
и при неподвижных узлах, распределяется между при-
мыкающими к этому узлу стержнями в соответствии с
их характеристиками, но характеристики стоек и ко-
эффициенты переноса kab для них принимаются по
табл. 4.5 как для стержня, у которого конец, противо-
положный тому, к которому приложен момент, закреп-
лен только от поворота, но может свободно смещать-
ся в горизонтальном направлении. Для стоек коэф-
фициенты переноса kab=— 1- Характеристики шаь для
ригелей принимаются по данным табл. 4.5 как для
стержня, у которого конец b имеет шарнирную опору,
Рис. 4.55. Расчет рамы на горизонтальные нагрузки
а — рассчитываемая рама, б — эквивалентная полурама
(в кружках показаны величины относительных погонных
жесткостей); в — моменты в основной системе от внешней
нагрузки; а — коэффициенты распределения в эквивалентной
полураме; д — распределение моментов в эквивалентной по-
лураме; е — эпюра моментов в эквивалентной полураме
(Д2 и Да —горизонтальные смещения); ж — относительные
горизонтальные смещения верхнего яруса
Д8 — Д2 =	— (2-2,64 — 2,15) + 4’8'2,64 = 1,49 ;
8	2	6-3,34	3-5,7
з — то же, нижнего яруса
Д.= -5—(2-4,89 — 8,31) + -6'7-’0-- = 1,56
6-7,5	3-10,3
5)
Iflrn Q91	4^1,27	__ Ц60
С	'
W& 1,02
2,7?J 0,71	2.16
'^0,50 'fal8 \0,32,
Рис. 4.56. Расчет рамы (по рис. 4.50) на относи-
тельное смещение ригелей смежных этажей спо-
собом последовательных приближений
а — моменты в основной системе от заданных смещений
(в кружках показаны величины относительных погонных
жесткостей); б — окончательная эпюра моментов в раме
Гл. 4. Каркасы
16
Рис. 4.57. Расчет рамы (по рис. 4 50) на от-
носительное смешение ригелей смежных эта-
жей способом последовательных приближений
при упрощенной расчетной схеме рамы
а — членение рамы на отдельные части (в кружках
показаны величины погонных жесткостей), б — коэф-
фициенты распределения и коэффициенты переноса
для каждой из частей рамы, в - моменты на концах
стоек в основной несмещаемой системе; г — распре-
деление моментов; д — окончательная эпюра мо-
ментов
в связи с чем коэффициенты Ьаь для ригелей равны
нулю.
Схема пятиэтажной полурамы с нанесенными коэф-
фициентами распределения приведена на рис 4.54, е.
Характер эпюры, получаемой после распределения мо-
менте, показан на рис 4 54, г. .
Заключительным этапом расчета полурам является
определение относительных смещений этажей Для рас-
сматриваемых полурам относительные смешения эта-
жей проще всего получить, если в основной системе
закрепить от горизонтального смещения ригели всех
этажей, за исключением того, относительное смешение
которого определяется, и построенную эпюру моментов
от единичной силы на уровне этого этажа перемножить
с эпюрой моментов в статически неопределимой систе-
ме.
Пример Числовой пример расчета двухэтажной
рамы и определения относительных смешений этажей
в этой раме приведен на рис 4 55
Расчет рам на относительные смещения ригелем
смежных этажей Для определения изгибающих мо-
ментов в стержнях рамы от относительных смещений
этажей эти смещения следует приложить к рассчиты-
ваемой раме в качестве внешнего воздействия По-
скольку величины относительных смещений, определен-
ные из расчета эквивалентной полурамы, являются фак-
тическими относительными смещениями этажей рассчи-
тываемой рамы, то после приложения их в качестве
внешних воздействий эта рама при дальнейшем расчете
должна рассматриваться как система с несмешающимися
узлами Расчет таких систем рекомендуется производить
способом последовательных приближений в следующем
порядке (рис. 4 56):
1)	в основной системе с закрепленными от поворота
и смещений узлами определяются по формулам из
табл. 4.3 моменты по концам стоек, возникающие от
приложенных на уровне ригелей относительных смеще-
ний (рис. 4 56, а);
2)	полученные моменты распределяются в несме-
щаемой системе путем последовательного освобождения
каждого из узлов от закреплений, препятствующих их
повороту, причем распределяются они в соответствии
с вычисленными для рассматриваемой рамы коэффици-
ентами распределения и коэффициентами переноса;
3)	полученная после распределения эпюра моментов
является окончательной (рис. 4.56, б).
При большом количестве пролетов многоэтажных
рам рекомендуется при расчете способом последователь-
ных приближений вводить упрощение, заключающееся
в том, что распределение моментов производится не для
всей рамы, а для отдельных ее частей, состоящих из
стойки и примыкающих к ней полупролетов ригелей
(рис. 4.57, а). Результат такого расчета получается
приближенным в связи с тем, что положение нулевой
точки эпюры моментов на ригелях принимается посере-
дине пролета последних. Однако количество вычисле-
ний при пользовании этим способом сокращается за
счет того, что перенос моментов производится только
в смежные узлы, расположенные по вертикали. После-
довательность расчета следующая.
1)	рама расчленяется на ряд частей, включающих
стойку каждого ряда и примыкающие к ней полупро-
леты ригелей (рис. 4.57, а);
2)	для каждой из частей вычисляются коэффици-
енты распределения и коэффициенты переноса
(рис. 4.57,6);
3)	к каждой выделенной части рамы прикладыва-
ются относительные смещения этажей и определяются
моменты на концах стоек в основной несмёщаемой
11—915
162
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
системе, в которой все стержни, за, исключением шар-
нирных, закреплены от поворота (рис. 4.57, в);
4)	найденные моменты распределяются в соответ-
ствии с вычисленными для отдельных частей рамы ко-
эффициентами распределения и переноса (рир. 4 57,г);
5)	полученные после распределения моменты на
концах стержней являются окончательными (рис. 4.57, д).
Ж. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ КОНСТРУКЦИЯ КАРКАСОВ
Здание цеха содового завода (рис. 4.58) представ-
ляет собой трехпролетную этажерку высотой 58,2 м
н длиной 36 м. Высота этажей по 4,2 м, за исключе-
нием верхних, оборудованных монтажными кранами
грузоподъемностью 10 т. Площадки перекрытий для
Рис 4 58. Здание цеха содово-
го завода
обслуживания аппаратов выполнены из рифленой ста-
ли; кровля н стены — из сборных крупноразмерных же-
лезобетонных плнт. Поперечная жесткость здания цеха
обеспечивается жесткостью рамных узлов в сопряже-
нии колонн с ригелями междуэтажных перекрытий В
дополнение к жесткости поперечных рам поставлены
вертикальные связи в горцах здания. Продольная жест-
кость здания обеспечивается связями. Все заводские и
монтажные сопряжения сварные. .
Развернутая площадь здания—9600 м2; кубатура
здания — 48 300 м8; расход стали на 1 м2 площади —
122 «г; расход стали на 1 № объема — 24,3 кг.
Весовые показатели: колонны и связи —424 т; ри-
гели, балки и стропильные фермы—424 т; рифленый
настил —242 т; прочие конструкции —85 т. Всего
1175 т.
Наружная установка для завода синтетического
каучука (рис 4 59) представляет собой открытую эта-
жерку высотой 20,4 м. На перекрытиях этажерки рас-
полагается технологическое оборудование (аппараты и
трубы) Рядом с этажеркой устанавливаются цилинд-
рические колонные аппараты, для обслуживания кото-
рых Делаются на них площадки н мостикн, соединяю-
щиеся лестницами.
В целях противопожарной защиты нижний ярус
колонн и перекрытие на отметке 7,2 м выполнены из
железобетона; стальные конструкции балок и колонн
ниже этого перекрытия служат жесткой арматурой же-
лезобетонных конструкций. Прочие перекрытия выпол-
няются из рифленой стали или просечно-вытяжного на-
стила по стальным балкам Продольные балки перекры-
тий неразрезные Жесткость этажерки обеспечена
постановкой поперечных и продольных связей. Попе-
речные связи ставятся полураскосные для удобства
проходов и монтажа аппаратов на перекрытиях. Дета-
ли узлов конструкций показаны на рис 4 59.
Развернутая площадь с площадками у аппаратов—
6100 jh2; условная кубатура — 32 100 ai3; расход стали
на 1 «№ площади — 113 кг; расход стали на 1 я3 объе-
ма —21,6 кг.
Весовые показатели: колонны и связи —130 г,
балки—298 г; Лестницы с перилами-—78 т; рифленый
настил—186 т. Всего—692 т.
Наружная установка для завода синтетического
спирта (рис. 4 60) представляет собой открытую 5-ярус-
ную этажерку высотой 28,8 м В нижней части до от-
метки 10,8 м этажерка двух- и трехпролетная; выше этой
отметки—однопролетная. В средней части этажерки по-
мещается закрытая лестничная клетка, а с обоих тор-
цов имеется по открытой лестнице Жесткость этажер-
ки обеспечивается связями в поперечном и продольном
направлениях Поперечные связи идут по всем осям
и ^выполнены полураскосами, подпирающими середины 1
ригелей' Продольные связи крестовые, поставлены в
двух панелях в средней трети длины На перекрытиях
этажерки располагается технологическое оборудование
(аппараты и трубы).
В целях противопожарной защиты нижний ярус
колонн, а- также перекрытие на отметке 4,8 м выполне-
ны из железобетона, стальные конструкции балок это-
го перекрытия, а также нижнего яруса колонн служат
жесткой арматурой железобетонных конструкций Про-
чие перекрытия выполнены из рифленой стали или про-
сечно-вытяжного ннстила по стальным балкам Про-
дольные балки перекрытий неразрезные Для монтажа
и обслуживания аппаратов к перекрытиям на отметках
16,8 и 28,8 м подвешены монорельсы с тельферами
грузоподъемностью 2—3 т.
Развернутая площадь с площадками у аппаратов —
4600 м2, условная кубатура — 29 000 м3; k расход стали
на 1 м2 площади — 130 кг; расход стали на 1 м3 объ-
ема — 20,6 кг.	1
Весовые показатели: колонны и связи—140 т;
балки — 257 т; лестницы с перилами и каркасы стен —
69 т; рифленый настил—131 т. Всего—597 т.
На рис. 4.61—4.63 показаны этажерки химических
заводов.
Рис* 4.59. Наружная установка цеха завода синтетиче-
ского каучука
а — план; б — продольный ^разрез, в — поперечный разрез;
« — типовой узел крепления поперечных балок к колоннам;'
д — башмак колонн; е — разделка шва а, ж — деталь монтаж-
ного стыка колонны, з — типовые узлы крепления неразрезных
балок перекрытий
По8-4
111*
no 1-1
Рис. 4.60. Наружная уста-
новка цеха завода син-
тетического спирта
сю 2-2
Рис. 4.61. Наружная установка • завода синтети-
ческого каучука
Гл. 4. Каркасы
165
Рис. 4.62. Общин вид этажерки химического завода
Рис. 4.63. Строительство наружной установки химического завода
166
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий.
ГЛАВА 5 ,
КОЛОННЫ
11. КОЛОННЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИИ
А. КЛАССИФИКАЦИЯ КОЛОНН И ОБЛАСТЬ
ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
Колонны одноэтажных зданий могут быть класси-
фицированы в зависимости от характера изменения по-
перечного сечения по Длине, характера конструкции, ви-
да соединений заводских элементов и конструктивной
схемы.
Рис. 5.1. Колонны постоянного сечения
а — сплошные; б — сквозные
$
Г
по 2~2
МН
ф
Рис« 5.2. Колонны переменного сечения
а * сплошные; б — сквозные; в — смешанного типа
Колонны бывают с постоянным сечением (рис. 5.1)
а с переменным — ступенчатые (рис. 5 2). Колонны
в постоянным сечением рекомендуется применять в зда-
ниях без мостовых кранов, в зданиях с кранами грузо-
подъемностью до 10 т включительно (с опиранием
подкрановых балок на консоли колонн), для отдельных
ветвей колонн раздельного типа (см. ниже), во всех
слизях, когда колонны могут быть выполнены из од-
ного прокатного профиля, н для рабочих площадок.
В остальных случаях, как правило, применяются _сту
пенчатые колонны.
По характеру конструкции различают колонны
сплошные (рис. 5 La и рис. 5 2,а), имеющие сплошную
стенку между поясами, и сквозные (рис. 5.1,6 и
Рис. 5.3. Сплошные и сквозные колонны
рис. 5 2,6), в которых пояса ветвей соединены друг с
другом решеткой или планками (рис. 5 3). Сплошные
колонны рекомендуется применять при центральном
сжатии или при очень малых эксцентрицитетах про-
дольной силы в случаях, когда площадь сечения стен-
ки может быть достаточно полно использована для ра-
боты на эту силу, а также при любых силовых воздей-
ствиях, когда высота сечений колонн ограничена
(порядка 600—800 мм). В остальных случаях рекомен-
дуется проектировать сквозные колонны, которые более
экономичны по затрате металла, однако трудоемкость
их изготовления несколько больше, чем сплошных, в
особенности при применении автоматической сварки.
Широкое применение имеют также колонны смешанно-
го типа, в которых верхние (надкрановые) участки,
вследствие ограниченных габаритов, выполняются
сплошными, а нижние — сквозными (рис. 5.2,в). К ко-
Гл. 5. Колонны
16
лоннам такого типа относятся большинство ступенчатых
колонн одноэтажных промышленных зданий.
По виду заводских соединений элементов колонны
подразделяются на сварные и клепаные. Как правило,
следует применять сварные колонны
По конструктивной схеме различаются колонны,
ветви которых соединены друг с другом связями, обес-
печивающими совместную работу ветвей (листы, ре-
шетка, планки), и раздельного типа, состоящие из ра-
ботающих независимо друг от друга шатровой н под-
крановой ветви (рис. 5.4). , Колонны первого типа
являются наиболее распространенными. Однако колон-
Рис. 5 4. Колонны раздельного типа
а — основная колонна; б — колонны при
расширении здания, в — колонны при кра-
нах в разных уровнях
ны раздельного типа в ряде случаев могут оказаться
более экономичными, так как подкрановая ветвь этих
колонн работает только на центральное сжатие, вслед-
ствие чего площадь ее сечения используется наиболее
эффективно; кроме того, изготовление таких колонн
менее трудоемко вследствие упрощения конструкции
башмаков траверс, соединительных элементов и т. п.
Колонны раздельного типа рационально применять: при
больших крановых нагрузках (краны грузоподъем-
ностью 125 т и более), расположенных не слишком вы-
соко (рис 5 4,а); при необходимости учета увеличения
в дальнейшем крановых нагрузок; при пристройке к
существующему зданию нового пролета, оборудован-
ного кранами (рис. 5 4,6); при кранах, расположенных
в двух и более ярусах на небольшой высоте (рис. 5.4,в).
Б. УСТАНОВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕНОВ
Основные размеры колоин (по наружным граням)
устанавливаются при разработке общестроительного
проекта здания Выбор размеров колонн должен произ-
водиться с .учетом- размещения стационарного и под-
вижного оборудования (например, печей, станков, кра-
нов. железнодорожных составов и т. п ); габаритов
приближения этого оборудования к конструкциям; не- '
обходимых, по условиям прочности, устойчивости и же-
сткости, размеров сечений элементов Выступающие за
пределы очертания колонн элементы (коротыши, наруж-
ная решетка в сквозных колоннах, связи и т. п.) и воз-
можные неточности изготовления и монтажа конструкций
учитываются путем назначения дополнительных зазоров ,
между колоннами и габаритами приближеиия оборудо-
вания.
" Для средних рядов в зданиях, оборудованных мо-
стовыми кранами, высота сечений надкрановых участ-
ков ступенчатых колони и колонн постоянного сечения
устанавливается в зависимости от расстояния между
осью колонны и осями подкрановых путей1; размеров
выступающих частей кранов; зазоров между краном
и гранью колонны, установленных государственными
стандартами на краны. Высота сечений подкрановых
участков ступенчатых колонн средних рядов здания
(между осями ветвей или поясными листами> прини-
мается равной расстоянию между осями подкрановых
балок
Пример. На рнс. 5.5,а дан пример определения га-
баритных размеров надкранового участка средней ко-
лонны в цехе, оборудованном мостовыми кранами, а
на рис. 5 5,6 —пример определения размера от оси
ряда до грани колонны, расположенной у проема для
железнодорожных ворот. На этих рисунках размеры
A, ah В, B|, bi, Н, Нь устанавливаются государствен-
ными стандартами, нормами или в задании на проек-
тирование Размеры а, а2 н Ь, являющиеся дополни-
тельными зазорами, учитывающими неточности изготов-
ления и монтажа, а также возможные прогибы консг»
рукции, должны устанавливаться в каждом случае от-
Рис. 5.5. Определение габаритных
размеров
а — надкранового участка колонны;
б — колонны у проема для железнодо-
рожных ворот, 1 — грань колонны;
2 — нижняя грань ригеля, 3 и 3'— уро-
вень головки рельса соответственно
подкранового и железнодорожного пу-
ти; 4 — ось железнодорожного пути;
5 — ось подкранового пути
дельно и принимаются не менее: а=30 лии; 02 = 50 jhm;
6 = 20 лии. В табл. 5 1 приведены строительные габари-
ты для мостовых кранов.
1 Расстояния между осями подкрановых путей и разбивоч*
ными осями здания регламентируются ГОСТ 534—59 «Краны
мостовые Пролеты» н «Основными положениями по унифика-
ции конструкций производственных зданий», Госстройиздат,
1955,
168
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 5.1
Строительные габариты мостовых кранов
гост	Q в т	LKP В М	Размеры по ГОСТ в мм					Рекомендуемые размеры	
			Н			Bi	ь мин	Унифициро- ванный стро- ительный габарит А в мм	^мнн ~~	+ + *мнн в мм
			Режим работы						
			• Л	Ср	т	I Л | Ср | т			
3332 — 54 7464 - 55	5	11 —32	1650	1600	1750	230	60	2000	290
	10		1900		2100	260		2200 — 2400	' 320
	15		2300					2600	
	15/3		— I	2300			— |	260 '			
	20/5	10,5 — 31,5	2400			260			
	30/5		2750			300		3000	360
	50/10		3150					3400	
6711-53	75/20	10,5 — 25,5	3700		—	400	75	4000	475
		28,5 — 31,5	4000		—			4400	
	100/20	13 — 22	3700		—			4000	
		25— 31	4000		—			4400	
	125/20	13 — 16	3700		—			4000	
		19 — 31	4000		—					у	 4400	
	150/30	13 — 16	4600		—	500	75 1	5000	575 ~
		19 — 31	4800		—			5200	
	’ 200/30 *	13 — 31							
	250/30	16 — 28							
		31	5200 ,		—			5600	
6509— 53	75/15	19,5 —25,5	—		4000	380	75	4400	'	455
	125/30*	19 — 25	—		5200	450		5600	Б25
	ф 175/50/15	19-22	—		5300			\	5600	
	275/75/15	20	—		5500			5800	
	350/75/15	20	—		5900 *			6200	
। О б о з и aji е и и я: Л — легкий; Ср — средний; Т — тяжелый.	t									
Гл. 5. Колонны
169
Высота сечений колонн должна назначаться с уче-
том необходимости обеспечения достаточной жесткости
колонны и всего сооружения в целом. Исходя из .этого
условия рекомендуется (при отсутствии габаритных
ограничений) принимать высоту сечений колони ие ме-
нее указанной в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Высота сечения колонн
. Характеристика колонны или ее участка (размер Н в м)	Высота сечения колонне зданиях.	
	без кранов и с кранами легкого и среднего режимов работы	с кранами тяже- лого режима работы
Колонны по- Н<8 стоянного сече- ния 8<Н<12 12<Н<20 Н>20	(-L-2-U ИО 15/ X 15	17 / (Д—Цн \18	20 / (г-й “	—
Надкрановые Нп<2 участки сту- пенчатых ко- лонн	/ 1 1 \	(7-7)". /1 1 \ ,
2<ЯВ<4	( 6 ~ Ю ) Нв	(т-т)"-
Нв>4		(—	\ н
В	110	12 ) в	\ §	10 ' в
Подкрановые Н<10 участки сту- пенчатых ко- лонн	\10	15) /I ‘ 1 \	\8	10 ) Ц0	15 )
10<Н<20	(15 ~2о) Н	
Н>20	(-“-I" \20	25}	Ц5 20 /
О б о з н а ч е’н и я: Н . низа ригеля;	— высота колонны от низа башмака до	
лв — высота надкранового участка колонны кранового рельса до низа ригеля.		: от головки под-
При назначении высоты сечения надкрановых уча-
стков колонн учитывают необходимость устройства
проходов вдоль подкрановых путей. Размеры проемов
в колоннах для прохода должны быть не менее 400
X1800 мм. Рекомендуется устраивать проходы вне
колонн, однако возможны случаи, когда устройство
проходов в теле колонны обосновано. Проходы вдоль
подкрановых путей надлежит обязательно предусматри-
вать в следующих цехах и зданиях заводов черной ме-
таллургии, имеющих тяжелый режим работы кранов:
в литейных дворах доменных цехов; в главных зданиях
сталеплавильных и электросталеплавильных цехов; в
миксерных отделениях, шихтовых дворах, дворах из-
ложниц и стрипперных отделениях мартеновских цехов;
в копровых цехах; в шлаковых дворах; в отделениях
огневой резки; в складах скрапа и чугуна; в отделени-
ях нагревательных колодцев; в прокатных цехах; в
складах заготовок и готовой продукции; в трубопро-
’ 12—915
катных и трубосварочных цехах; в термических цехах
и отделениях; в фасонолитейных и чугунолитейных це-
хах при наличии двух и более электрических мостовых
кранов в пролете. В других промышленных зданиях
проходы устраиваются в случаях, когда это предусмот-
рено технологическим заданием.
Высота ступенчатой колонны и отдельных ее уча-
стков устанавливается с учетом размеров примыкаю-
щих элементов и отметки верха фундаментой. С целью
уменьшения общей высоты колонны рекомендуется на-
значать возможно меньшую глубину заложения баш-
маков колонн, оставляя расстояние от верха конструк-
ции башмаков до уровня пола (с учетом выступающих
анкерных болтов) не более 50—100 мм При наличии
каналов внутрицеховых сетей, располагаемых у колони,
глубина заложения башмаков колонн назначается с уче-
том этих коммуникаций.
В. УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ
Статическая схема и расчетные усилия колони, вхо-
дящих в систему каркаса здания, определяются расче-
том каркаса, выполняемым согласно указаниям, при-
веденным в главе 4. Расчет отдельных колонн, не
входящих в расчетную схему каркаса (колонйы под
площадки и т. п.), выполняется по непосредственно
приложенным к ним нагрузкам. Статическая схема этих
колонн выбирается с учетом характера закрепления их
концов.	।
Подбор сечений и проверка несущей способноств
колонн производятся по указаниям в п п. 2.4; там
же приведены коэффициенты, необходимые для опре-
деления расчетных длин колонн.
Расчетные высоты колонн и участков их в направ-
лении вдоль здания принимаются равными расстоянию
между закрепленными от смещения точками. К таким
точкам относятся места прикрепления продольных кон-
струкций (подкрановых балок, подстропильных ферм,
ригелей и прогонов) в случае, если последние закреп-
лены в узлах вертикальных связей каркаса.
Г. КОМПОНОВКА СЕЧЕНИЙ
Сплошные колонны. Сечения сплошных колонн ком-
понуются, как правило, из трех листов универсальной
стали (рис. 5 6, а). Более рацирнальным, с точки зрения
уменьшения трудоемкости изготовления, является се-
чение из одного прокатного профиля (двутавровая
балка обычная или широкополочная). Однако вслед-
ствие относительно малой боковой жесткости такое
сечение можно применить лишь в тех случаях, когда
[расчетная длина из плоскости поперечной рамы значи-
тельно меньше, чем в ее плоскости.
Рекомендуется применять сечения колонн с ветвями
из прокатных двутавров и швеллеров, соединенных
друг с другом листом (рис. 5 6.6 и в) Составные се-
чения ветвей колонн (рис. 5 6, г) в связи с большей
трудоемкостью их изготовления применяются лишь в*
тех случаях, когда выполнение ветвей из прокатных
профилей невозможно.
Типы сечений, изображенных на рис. 5.6, а—г, при-
меняются в центрально сжатых колоннах, а также в
колоннах, с небольшим эксцентрицитетом. Сечения по
рис. 5 6,0 и; е применяются во внецеитрецно сжатых
колоннах, преимущественно в нижних участках ступен-
чатых колонн При необходимости иметь в местах при-
мыкания стены гладкую наружную поверхность при-
меняются сечения колонн по рис. 5.6, а, в, 0, е.
170
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
При назначении размеров элементов сечений спло-
шных колонн, компонуемых из листовой стали, при ра-
боте сечения на центральное сжатие рекомендуется
распределять материал между стенкой и полками, а
также выбирать толщину стенки, исходя из условия
примерного равеиства гибкости стержня колонны в обо-
их направлениях. В колоннах, работающих на внецент-
реиное сжатие, толщину стенок следует принимать, как
правило, меньшей, чем толщины полок.
Рис. 5.6. Типы сечений сплошных колонн
а\ б; в; г; д; е — различные варианты
Составные сечения ветвей из листов применяются обыч-
но лишь в тех случаях, когда выполнение их из про-
катных профилей невозможно.
Типы рекомендуемых сеченнй сквозных колони по-
казаны на рис 5 7. При необходимости иметь в местах
примыкания стены гладкую наружную поверхность
применяют сечения колонн по рис* 5.7, а, б, г, д.
Сечения верхних надкрановых участков ступенча-
тых сквозных колонн при ограниченных габаритах или
при воздействии больших усилий, а также при большом
количестве примыкающих конструкций рекомендуется
предусматривать сплошными.
Размеры элементов сечений ветвей сквозных колони
назначаются с учетом выбранного расположения ре-
шетки; так, при внутреннем расположении элементов
решетки высота стенок в обеих ветвях принимается
одинаковой (рис. 5.8,а), а при наружном расположении
элементов решетки одинаковы наружные размеры
обеих ветвей колонны (рнс. 5 8,6). С целью уменьше-
ния наружных габаритов и улучшения условий тран-
спортировки колонн рекомендуется располагать элемен-
ты решетки внутри контура сечения.
Сечения отдельных сплошных ветвей в сквозных
колоннах компонуются с учетом указаний, сделанных
для сплошных колонн.
Ширина поясиых листов назначается максимально
допустимой по условиям местной устойчивости этих
листов и удобства изготовления конструкций колони
(см. главы 1; 2 и 24).	>
Толщину листов в сечениях, компонуемых из ли-
стовой стали, желательно принимать в пределах от 6
до 40 мм. Толщину листов, к которым непосредственно
примыкают балки или фермы, передающие большие
опорные давления или местные поперечные силы, следу-
ет принимать не менее 8 мм.
Ширину полос (в мм) для стенок и полок двутав-
ровых сечений колонн следует принимать согласно ряду
Рзо предпочтительных чисел" по ГОСТ 8032—56 «Пред-
почтительные числа и ряды предпочтительных чисел».
При ширине полос до 1050 мм применяют универсаль-
ную сталь по ГОСТ 82—57.
Отношение высоты стенки h0 к ее толщине 5 сле-
дует назначать из условия обеспечения местной устой-
чивости стенки без постановки продольных ребер, уве-
личиваюших трудоемкость изготовления конструкций.
а) 5}	6)	” г)	д)
□ izn с=1
Рис. 5 7. Типы сечений сквозных колонн
а; б; в; г; д — различные варианты
Рациональность постановки продольных ребер рекомен-
дуется проверять, в каждом отдельном случае технике-4
экономическим сопоставлением сечений с продольными
ребрами и без них.
Сквозные колонны. Сечения сквозных колонн сле-
дует компоновать из двух ветвей, соединенных друг с
другом, как правило, решеткой. Соединение ветвей
иа плаиках допускается в колоннах, работающих на
центральное сжатие, а во внеиентренно сжатых колон-
нах только при незначительных поперечных силах.
Сечення ветвей следует назначать преимущественно
из прокатных профилей (двутавровых и швеллерных)
а)
о) г—------------>
Рис. 5.8. Распо-
ложение решет-
ки в колоннах
а —внутри сечения;
б — вне сечения
Рис. 5.9. Типы решеток
колонн
а — треугольная, б — раскос-
ная, в — крестовая, г — по-
лураскосная
Схему соединительной решетки колонн рекоменду-
ется принимать треугольную или раскосную (рис. 5.9,а,
б), если в колонне преобладают поперечные силы од-
ного направления; при больших расстояниях между
ветвями могут применяться крестовая и полураскосная
решетки (рис. 5.9,а, г). Угол наклона раскосов прини-
мается в пределах 45—60° к горизонту.
Расположение узлов крепления решетки к ветвям
сквозных колонн следует увязывать с примыкающими
к колоннам смежными конструкциями ферм, подкрано-
вых консолей, балок площадок, кронштейнов й т. п. с
тем, чтобы усилия от этих конструкций передавались
бы в узлах.
Длины панелей на протяжении всей колонны или
отдельных ее участков рекомендуется по возможности
сохранять, одинаковыми.
Решетку следует центрировать на оси ветвей; при
швеллерных сечениях ветвей допускается центрировка
решетки на обушки. Эксцентричное крепление элемен-
тов решетки к ветвям допускается применять в цент-
рально сжатых колоннах или при незначительных уси-
лиях ^в элементах решетки с обязательной проверкой
ветвей на изгибающие моменты, возникающие ©т экс-
центричного крепл.ения решетки.
Гл. 5. Колонны
171
Для уменьшения размеров узловых фасонок следу-
ет назначать ширину листов ветвей максимально допу-
стимой.
Решетку колонн рекомендуется проектировать из
уголков При расположении решетки в одной плоскости
(рис. 5.10, а) элементы ее следует компоновать, как
правило, из двух уголков, соединенных друг с другом
Рис. 510. Расположение решеток
колонн и связи решеток
а — при расположении решетки в од-
ной плоскости, б — при расположении
в двух плоскостях раздельных реше-
ток, в — то же, решеток, соединенных
планками, г — то же, решеток, соеди-
ненных раскосной решеткой
прокладками; в пределах одного элемента следует ста-
вить не менее двух прокладок. При расположении ре-
шетки в двух плоскостях элементы ее могут быть, в
зависимости от длины, либо из одиночных уголков или
швеллеров, работающих независимо (рис 5.10, б), либо
из парных элементов, соединенных друг с другом план-
ками (рис. 5.10, в); жесткими распорками или раскосной
решеткой (рис. 5.10,г).
Д, КОНСТРУИРОВАНИЕ СТЕРЖНЯ КОЛОННЫ
' Конструирование стержней колонн должно произво-
диться в соответствии с указаниями' в главе 2 п. 2 и 4.
/и
Стенки сплошных колонн при ^0 должны укре-
о
пляться парными поперечными ребрами жесткости на
расстоянии (2,5—3) h0 друг от друга, но не менее чем
в двух местах на каждой отправочной единице. Размеры
поперечных ребер жесткости должны быть приняты как
для балок по указаниям в п. 2 3, В.	'
Мощные составные сплошные и сквозные колонны
следует укреплять диафрагмами, расположенными не
реже чем через 4 м по высоте колонны. Расположение,
12*
ребер жесткости и диафрагм следует увязывать о
местами примыкания смежных конструкций и следить
за тем, чтобы, выступающие ребра не мешали бы заводке
этих конструкций при монтаже; размещение диафрагм
следует также увязывать с узлами решетки, траве'рсами
в ступенчатых колоннах и т. п. В зависимости от разме-
Рис 5.11. Поперечные
диафрагмы в колоннах
а — из сплошного листа; б —
в виде раскоса; в —в виде
фермы
ров поперечного сечения ко-
лонн диафрагмы могут про-
ектироваться сплошными из
листов или решетчатыми из
уголков (рис. 5.11).-
Рис. 5.12. Стык
колонны с нак-
ладками
Сварные швы, соединяющие элементы сечения сплош-
ных составных колонн, рекомендуется проектировать
угловыми сплошными, принимая толщину их от 6 до
Рис. 5.13. Монтажные стыки ступенча
тых колонн
а — в месте изменения высоты сечеиия колон-
ны, б — в надкрановом участке колонны
172
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
10 мм в зависимости от толщины свариваемых элемен-
тов. На участках действия значительных поперечных
сил (примыкания ригелей и т. п.) толщину шва следует
проверять расчетом. На участках длиной 500—600 мм в
каждую сторону от места примыкания ответственных
конструкций с большими опорными давлениями рекомен-
дуется прн ручной сварке утолщать соединительные швы
Рис. 5.14. Проем для прохо-
да в сплошной колонне
в стержне колонны на
2—4 мм. Аналогичные
утолщения швов реко-
мендуется делать и в
местах примыкания баш-
маков, подкрановых кон-
солей и т. п.. в тех слу-
чаях, когда толщина
шва по расчету не пре-
вышает 6 мм Швы, при-
крепляющие поперечные
И продольные ребра
жесткости, диафрагмы и
другие конструктивные
элементы, разрешается
выполнять прерывисты-
ми, если эксплуатация
колонн будет происхо1*
дить в условиях, небла-
гоприятствующих воз-
никновению коррозии.
При пересечении попе-
речных и продольных
ребер продольные ребра
прерываются и стыкова-
ние их осуществляется
через поперечные ребра
на сварке.
Заводские стыки листовых элементов сплошных
колонн следует, как правило, выполнять прямыми шва-
ми в стык, располагая их вразбежку. *При изменении
толщины листов по длине колонн места стыков этих
листов должны быть вынесены за теоретическое место
изменения сечения в направлении листа, имеющего мень-
шую толщину. Стыки профильных элементов сечения
допускается выполнять с накладками* только в случае
невозможности осуществить его в стык.
Монтажные стыки колонн следует, как правило,
выполнять сварными, допуская клепку лишь в исключи-
тельных случаях, при невозможности осуществления
сварных стыков. Монтажные стыки сварных колонн
могут осуществляться как в стык с полным проваром,
так н с ромбическими накладками со скошенными угла-
ми, приваренными по контуру, за исключением участка
по 25 мм с каждой стороны от оси стыка (рис.’ 5 12).
В ступенчатых колоннах монтажные стыки рекомендует-
ся располагать в месте изменения высоты сечения
(рис. 5.13, а) или выносить на надкрановый участок
колонны (рис. 5.13,6).
При устройстве в теле колонн проемов последние
надлежит окаймлять ребрами жесткости Высота сечений
каждой ветви, окаймляющей проем, должна быть не
менее 200 мм. Рекомендуемое конструктивное решение
окаймления дано на рис. 5 14.
В ступенчатых колоннах места перехода от под-
кранового участка к надкрановому слетует конструиро-
вать таким образом, чтобы" была обеспечена доступность
наложения сварных швов, для чего следует применять
одностеичатке траверсы (рис. 5.15, а\; двухстенчатые
траверсы (рис. 5.15, б) допускаются лишь при невоз-
можности передачи усилий с помощью одностенчатой;
з этом случае' необходимо предусматривать такие раз-
по /-/
по 2-2
Рис. 5.15. Типы траверс
а — одностенчатая; б — двустенчатая; 1 — отверстия для досту-
па к головкам болтов
меры элементов и расстояния между щеками траверсы,
чтобы была возможность наложения сварных швов на-
длежащего размера и качества.
Е. ЭЛЕМЕНТЫ КОЛОНН
Башмаки центрально сжатых колонн. Башмаки
центрально-сжатых сплошных и сквозных колонн при
шарнирном опирании рекомендуется, для уменьшения
трудоемкости изготовления, проектировать из одной пли-
ты (рис 5.16, а, б). Башмаки, в которых плита укрепляет-
ся траверсами или ребрами, могут применяться в слу-
чаях, когда постановка ребер существенно снижает
(рис. 5.16, в) толщину плиты или при необходимости
развития плиты в одном направлении (рис. 5.16, г, д)
для создания заделки опорного сечений колонны, либо
невозможности расширения башмака в поперечном на-
правлении
Сопряжения стержней колонн, траверс и ребер с
опорными плитами башмаков выполняются, как прави-
ло, сварными.
При значительных сжимающих усилиях в колонне
рекомендуется в башмаках, состоящих только из бдной
плиты, фрезеровать торец колонны и строгать верхнюю
плоскость опорной плиты.
В этом случае на плите должны быть предусмотре-
ны приспособления для правильной установки стержня
колонны в проектное положение (риски, фиксирующие
уголки и т. п). Опорная плита должна снабжаться при-
способлениями для выверки правильности ее установки
на фундамент. Сопряжение приторцованной колонны с
плитой должно быть рассчитано на восприятие расчет-
ных сжимающих и отрывающих усилий; при отсутствии
Гл. 5. Колонны
173
отрывающих усилий сопряжение должно воспринимать
отрыв силой, составляющей не менее 15% от наибольше-
го сжимающего усилия в колонне. Для восприятия от-
рывающих усилий допускается производить обварку
листа сопряжения опорной плиты со стержней колонны
после установки последнего в проектное положение.
Расчет башмаков центрально сжатых колонн произ-
водится на реактивный отпор фундамента, который
предполагается распределенным равномерно по всей ра-
Рис. 5.16. Башмаки центрально сжатых колонн
а — с непосредственным опиранием сплошной колонны на
плиту; б — то же, сквозной колонны, в — то же, с дополни-
тельными ребрами, облегчающими работу плиты; г —то же,
с траверсой удлиненного типа; д — то же, с наклонными
ребрами удлиненного типа
бочей площади опорной плиты. В рабочую площадь
включаются только те участки опорной плиты, работа
которых на изгиб обеспечивает передачу усилий от
колонны на фундамент.
Статическая схема опорной плиты устанавливается
в зависимости от ее размеров и конструктивного реше-
ния башмака. Требуемая рабочая площадь опорной
плиты башмака центрально сжатой колонны определя-
ется по формуле
’	(5.1)
р т ф /?пР
где V —• расчетная нормальная сила, в колонне на
уровне башмака; т — коэффициент усло-
вий работы;
F
р —коэффициент, учитывающий соотно-
шение сминаемой (FCM) и рабочей
(F) площадей фундамента;
/?пр —’ расчетное сопротивление бетона при осевом
сжатии.
Значения /п, ф и /?пр определяются по действую-
щим нормам проектирования бетонных и железобетон-
ных конструкций.
В башмаках, состоящих только из опорной плнты,
в рабочую площадь включаются консольные участки,
защемленные по контуру колонн (заштрихованные на
рис .5.17, а). При заданных основных размерах колонн
Рис. 517 Расчетные схемы плиты центрально сжатые
башмаков
а — без ребер и траверс; б — с траверсами а*  0,352 b; L —
' F \	(	ГТ\.
«=0,586--Jl ); в—с траверсами и ребрами I а =0,204 b‘, L=0,7l -г-2 / '
о /	\ к	, и /
/ \
в — с ребрами I ак=0,204 б; В = 0,71	1; д — с наклонными реб-
рами (	= F? (6,9 Л+2б); В * 6,9 ак) ; е — с ребрами, создающи-
ми опирание плиты по контуру
Ь и h и при потребной рабочей площади опорной
плиты Fp необходимый вылет консоли ак определяется
по формуле
ак = 0,5 (й—	k2 —/=₽—b) ®
«0,5 (й-/ k2-F$.
(5.2>
где	+0,5ft; 5— толщина полки или стенки колонны..
В башмаках, опорная плита которых укреплен»
, ребрами и траверсами, расположенными так, что раз-
474
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
деленные ими участки опорной плиты имеют отношение
большей стороны к меньшей, превышающее 2, опорную
плиту рекомендуется рассчитывать как разрезную или
иеразрезную балку с пролетами в направлении меньшей
стороны и равными расстояниям ' между ребрами в
свету.
Соотношение в плите между пролетами I и консо-
лями як следует выбирать из условия выравнивания
опорных и пролетных моментов; эти соотношения ука-
заны на рис. 5.17, б, в, г, д.
Величина изгибающего момента в консоли плиты на ,
1 см ширины определяется по формуле
Башмаки центрально сжатых колонн надлежит за-
креплять в фундаментах при помощи анкеров, которые
в этих колоннах являются большей частью только уста-
новочными. Крепление анкеров, к башмакам осущест-
вляется либо непосредственно за плиту (рис. 5.16), либо
за траверсы. В обоих случаях, для удобства монтажа
колонны, необходимо предусматривать достаточные за-
зоры между анкерами и конструктивными элементами
башмака Плиты и траверсы башмаков, к которым кре-
пятся рабочие анкеры, при наличии отрывающих усилий
надо проверять на воздействие этих усилий. Указания
по проектированию анкеров см. ниже,
9
м аба“
(5.3)
где	—1 напряжения в фундаменте под рабочей частью
опорной плиты
В башмаках, опорная плита которых укреплена
ребрами и траверсами, расположенными так, что разде-
ленные ими участки опорной плиты имеют отношение
ббльшей стороны к меньшей, не превышающее 2, опор-
ные плиты рекомендуется рассчитывать как неразрезные
плиты с учетом работы их в двух направлениях
(рис. 5.17, е).
Расчетная схема отдельных участков выбирается в
каждом случае соответственно конструкции башмака.
Для упрощения расчета плит, опертых по трем и четы-
рём сторонам с различным закреплением по контуру,
имеются соответствующие таблицы (расчетно-теоретиче-
ский том Справочника проектировщика).
В этом случае также рекомендуется устраивать кон-
сольные свесы плиты, назначая величину свеса ак из
условия равенства консольного момента опорному в
соответствующей плите, имеющей защемления на опо-
рах. Пролетные моменты* в этом случае могут опреде-
ляться как для плиты, работающей в двух направле-
ниях и защемленной по трем или четырем сторонам.
Толщина S плиты башмака определяется по фор-
муле
(5.4)
где М —। расчетный момент в плите, отнесенный к
полосе шириной 1 см, определяемый по фор-
муле (5 3);
Р —• расчетное сопротивление металла опорной
плиты,
В башмаках, имеющих ребра и траверсы, расстояния
между ними рекомендуется назначать так, чтобы тол-
щина плиты не превосходила 40 мм. Расчет траверс и
ребер башмака производится на-приходящуюся на них
«агрузку, передаваемую опорной плитой. Статическая
«схема этих элементов принимается ' в зависимости от
конструкции башмака: в виде консоли (рис. 5.16, в);
балки на двух опорах с консолями (рис 5.16, г) или
без них (рис 5 16, б); неразрезной балки (рис 5.17, е);
стержня, работающего иа сжатие (подкос на рис. 5.16, б
ш рис. 5.17, д) и т. и.
Рекомендуется не включать в рабочее сечение тра-
версы или ребер малой высоты опорную плиту башмака,
ввиду трудности ее крепления соответствующими швами
•к ребрам на полную сдвигающую силу, возникающую
'при совместной работе плиты и ребер. Швы, прикреп-
ляющие ребра и траверсы к опорной плите, рассчиты-
ваются в этом случае только на вертикальные нагрузки,
передаваемые Опорной плитой.
Р<ис. 5.18. Башмак сплошной вне-
центренно сжатой колонны
а — конструкция башмака; б — эпюра
напряжений под плитой при наиболь-
шем краевом напряжении, в — то же,
при наибольшей перерезывающей силе
2
Башмаки виецентренно сжатых колоин. При неэна-
чительной величине изгибающих моментов башмаки
виецентренно сжатых колонн проектируются так же, как
и башмаки центрально сжатых колонн При значитель-
ной величине изгибающих моментов башмаки внецёнт-
ренно сжатых колонн, как правило, следует проектиро-
вать для сплошных колонн — с траверсами и, в необ-
ходимых случаях, с наклонными ребрами (рис. 5.18), а
для сквозных колонн — раздельными под'каждую ветвь
по типу башмаков центрально сжатых колонн (рис. 5 19).
Применение в сквозных колоннах общего башмака
на обе ветви допускается только в следующих случаях
1) при малых расстояниях между ветвями колонн и не-
обходимости увеличить плечо анкерных болтов
(рис. 5 20, а)\ 2) при выполнении башмаков, из прокат-
ных двутавров или швеллеров (рис 5 20, а, б); 3) при
невозможности спроектировать раздельные башмаки под
каждую ветвь колонны вследствие большой величины
действующих усилий и ограничения наружных размеров
башмаков габаритными требованиями (рис. 5.20, в).
Гл. 5. Колонны
175
Траверсы башмаков сплошных колонн следует про-
ектировать, как правило, одностенчатыми. Двустенчатые
траверсы допускаются в случаях, если по величине дей-
ствующих усилий или вследствие ограничения высотных
габаритов для башмака одностенчатые траверсы ие
Рис. 519. Раздельные башмаки сквозной вне-
центренно сжатой колонны
а ™ для колони прокатных сечений; б — для колонн сварных
сечений
могут быть спроектированы, а также если двустенчатые
траверсы могут быть спроектированы из прокатных про-
филей и при этом обеспечены надлежащие условия для
удобного наложения сварных швов При применении
двустенчатых траверс необходимо предусматривать рас-
стояния между траверсами и элементами башмаков,
достаточные для наложения сварных швов надлежащего
качества и необходимой длины в .промежутках между
элементами
При проектировании башмаков необходимо следить
за тем, чтобы колонна вместе с башмаками укладыва^-
лась в размеры, допускаемые к перевозке по железной
дороге. В отдельных случаях при невозможности обес-
печить габаритность колонны вместе с башмаками до-
пускается проектирование съемных раздельных щек
двустенчатых травеос. присоединяемых к колоннам на
монтаже.
Основным видом сопряжения башмаков со стерж-
нем колонны является сваока: клепаные присоединения
допускаются в виде исключения пр,й двустенчатых тра-
версах, если габаритные условия не позволяют произ-
водить сварку {например, при съемных щеках башмаков
«о рис 5 21).
Расчет башмаков производится на совместное дей-
ствие изгибающих моментов и осевых сил; при этом
следует учитывать комбинации, дающие максимальные
Рис. 520. Объединенные башмаки1 сквозной вне*
центренно сжатой колонны
а — башмак из прокатных профилей при малом расстоя-
нии между ветвями колонны; б — то же, при большом
расстоянии между ветвями колонны; в — башмак свар-
ной конструкции из листовой стали при больших уси-
лиях н ограниченных размерах
Рис. 5.21. Башмак с монтажным присоединением
к колонне
176
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
значения как сжимающих, так и растягивающих напря-
жений под опорной поверхностью башмака. Напряжения
в бетоне &б под опорной поверхностью определяются:
краевые при сплошных или сквозных колоннах с
общим башмаком по формуле
N 6М
°б = BL ± BL* ’
(5.5)
при сквозных колоннах с раздельными башмаками
под каждую ветвь по формуле ,
°б • BL
(5.6)
где В и L —< соответственно ширина и длина опорной
поверхности башмака колонны (или ветви
колонны при раздельных башмаках);
М и ЛГ— соответственно	расчетные изгибающий
момент и осевая сила на уровне башмака,
определенные при одной 'и той же комби-
нации внешних воздействий;
#в—расчетная осевая сила в рассматриваемой !
ветви сквозной колонны.
Напряжение должно удовлетворять хусловию
<J6 < #пр (значения т, ф и /?пр те же, 'что и в
формуле 5 1).
Все растягивающие усилия должны восприниматься
ч анкерными болтами.
В соответствии с i конструкцией башмака опорная
плита его состоит из ряда участков, которые в статиче-
ском отношении могут рассматриваться как консоли,
однопролетные и многопролетные неразрезные балки
или как плиты, работающие в двух направлениях Каж-
дый отдельный участок опорной плиты виецентренно
сжатой колонны следует рассчитывать на равномерно
распределенную нагрузку по наибольшей ординате
эпюры напряжений под плитой, соответствующей рас-
считываемому участку. Выбор пролетов плит, соотно-
шения между размерами пролетов и консолей при при-
нятой статической схеме и определение толщины плиты
производятся так же, как, и для плит центрально сжа-
тых колонн, согласно указаниям, приведенным выше.
Расчет ребер и траверс производится на нагрузки,
приходящиеся на них с соответствующих участков опор-
ной плиты. Статическая схема этих элементов выбирает-
ся в соответствии с конструкцией башмака в виде кон-
солей или балок (разрезных и неразрезных).
* Траверсы, к которым крепятся стержни колонн,
обычно работают как консоли. Расчетными, чаще всего,
являются сечения, расположенные на грани колонны
(сеч. а— а на рис. 5 18, а). Эти сечения следует про-
верять как на реактивные (сжимающие) усилия фунда-
мента, так и на растягивающие усилия, передаваемые
анкерными болтами. Наибольшие значения М и Q в се-
чениях «—а не всегда имеют место при комбинациях
нагрузок, вызывающих наибольшее краевое напряжение
Ggaicc в бетоне. Они могут возникать и при аб< амакс
если протяженность эпюр сжимающих напряжений сб
под плитой башмака при этом больше (рнс. 5.18,6, я);
так, Qz > Qb если «г +> ai+agaKC и M2>Mh если
+ 2®б > 01 + 2а“акс.
Высота стенки траверсы определяется большей ча-
стью из условия крепления к ней стержня колонны. При
небольших усилиях возможно выполнение траверс с
применением прокатных профилей — швеллерных
(рис. 5.20, а) и двутавровых (рис. 5.20, б). При больших
усилиях сечения траверс проектируются составными,
состоящими из опорного листа башмака, вертикального
листа и верхнего горизонтального ребра (рис. 5.18;
рис. 5.20, в; рис. 5.21).
В одностенчатых траверсах, образуемых приваркой
консолей к стержню колонны, расчетное сечение консоли
состоит из опорного листа башмака или сварных швов
у корня консоли. Нормальные и скалывающие напряже-
ния в этих сечениях не должны превосходить расчет-
ных сопротивлений для сварных швов, приведенных
в п. 2.5.
Напряжения в сечениях консольных траверс можно
проверять в предположении, что изгибающий момент
воспринимается только поясами (без учета стенки), а
поперечная сила воспринимается только стенкой (без
учета поясов) при условии проверки поясных швов на
сдвигающую силу. Допускается также, при небольших
усилиях, рассчитывать траверсу в предположении, что
усилия М и Q воспринимаются только стенками. Верх-
нее горизонтальное ребро траверсы в этом случае
должно только обеспечить боковую устойчивость
стенки и подбирается по конструктивным соображе-
ниям. Швы, соединяющие вертикальную стенку с опор-
ным листом, рассчитываются только на нагрузку от
фундамента (без геометрического суммирования со
сдвигающими усилиями), а швы, прикрепляющие верх-
нее горизонтальное ребро, назначаются по конструктив-
ным соображениям.
Ребра башмаков, состоящие только из вертикаль-
ных листов, рассчитываются в зависимости от конст-
рукции Устойчивость этих ребер при изгибе считается
обеспеченной в случае последующей ©бетонировки
башмаков.
Анкерные болты. Анкерные болты следует проекти-
ровать из круглой стаяли марки Ст.З. Расчетный диа-
метр анкерного болта принимается по внутреннему
диаметру резьбы. Анкерные болты подразделяются на
установочные и рабочие.
Установочные болты ’ предназначены только для
обеспечения правильности установки колонны в проект-
ное положение и закрепления ее на период монтажа.
Расположение этих болтов следует выбирать так, чтобы
не нарушалась принятая расчетная схема (например,
при 'шарнирном сопряжении колонны1 с фундаментами
следует максимально приближать болты к оси колон-
ны). Диаметр установочных болтов принимается of 16
до 30 мм, в зависимости от высоты и мощности колон-
ны; глубина заделки1 их в фундамент принимается рав-
ной 15—20 диаметрам болта.
Рабочие анкерные болты предназначаются для вос-
приятия отрывающих усилий, выполняя одновременно
функции установочных болтов При центральном растя-
жении одной из ветвей сквозной колонны рабочие бол-
ты следует располагать возможно ближе к этой ветви
колонны. В башмаках, работающих помимо осевой силы
также и на момент, рабочие болты с целью уменьшения
усилий в них следует раздвигать на возможно большее
расстояние, с учетом конструкции башмаков и допусти-
мых габаритов их. Наиболее употребительны диаметры
рабочих болтов — от 20 до 75 мм.
При определении глубины заделки анкеров, снаб-
женных крюками, заанкеривающее влияние последних
не учитывается.
При ограниченной глубине заделки анкерные болты
должны быть надежно закреплены в анкерных шайбах
или балках, передающих все усилие на бетон При этом
сцепление между бетоном и анкерами не учитывается,
а глубина заделки определяется из условия равенства
силы сопротивления бетона выкалыванию по периметру
Гл. 5. Колонны
177
Таблица 5.^
1ипы анкерных болтов
Заделка анкера через сцепление	,	Заделка анкера при помощи шайб		
Тип I	Тип II	|	Тип III	|	Тип IV
d == от 20 до 36 мм	d = от 42 до 90 мм	d = от 30 до 90 мм	d = от 42 до 80 мм
Основные размеры анкерных болтов (резьба метрическая)
Таблица 5.4
Диаметр стали	Диаметр резьбы		Длина выступающей части	Длина нарезанной части	Тип анкера (по табл. 5. 3)								1” Расчетная площадь сечения	Предельное расчетное усилие
	наружный	внутренний			1, п		III			IV				
					Нормальная заделка	Минимальная заделка	Размеры опорных плит			Количество и диаметр приваренных стержней	Заделка ос- новного стер- жня	Заделка при- варенных стержней		
							ширина	толщина	высота					
D	d	dt	а	b	1	Л	с	8	h	nxd	Z2	1/	^нт	N
Размеры в мм													в см*	в кг
20	20	16,53	35	60 ,	700								2,14	2 920
22	22	18,53	40	65	750								2,69	3 680
24	24	19,83	45	70	850								3,09	4 220
28	27	22,83	50	75	950								4,09	5 600
30	80	25,14	55	80	1 050 ’	500	140	20	6				4,96	6 780
86	86	80,44	65	90 '	1 250	650	200	20	6				7,28	9 950
42	42	35,75	70	100	1 450	750	200	20	6	2x27	250	850	10,04	13 660
48	48	41,05	80	100	1 700	850	240	25	- 6	2X30	300	950	13,24	18 100
56	56	48,36	100	120	2 000	1 000	240	25	6	2X36	350	1 100	18,37	25 100
65	64	55,66	ПО	130	2 300	,1 100	280	30	6	2X36	350	1 100	24,34	33 200
75	72	63,66	120	145	2 500	1 250	280	30 ‘	6	3x36	350	1 100	31,83	43 500
80	80	71,55	140	155	2 800 ~	J 400	350	40	6	4X36	350	1 100	40,2'5	55'000 <
85	85	76,6	140	170	3 000	1 500	350	40	6				46,05	63 000
90	90	81,4	150	180	3 100	1 600	400 i	40	6	1			51,9	70 800
Примечание. Сталь			марки Ст. 3	1		?б = 1400 кг!см\ Р		Бетон фундаментов марки 100 — 150.						г	
шайбы силе, действующей в анкере Размеры шайбы
проверяются исходя из допустимого сопротивления бе-
тона смятию по ее поверхности. Крепление шайбы к
анкерному болту рекомендуется выполнять сварным.
Необходимые данные для проектирования рабочих
анкеров ттри нормальной и минимальной заделке их
приведены в табл. 5.3 и 5.4
Анкерные болты рекомендуется закладывать в фун-
даменты наглухо при бетонировании; при этом следует
предусматривать мероприятия, обеспечивающие пра-
178
Раздел II, Стальные конструкции промышленных зданий
вильную установку анкеров (кондукторы), исключаю-
щие возможность смещения нх во время бетонирования
фундамента.
Для удобства посадки башмаков колонн рекомен-
дуется выносить анкерные болты за пределы опорной
плиты башмаков, а при пропуске анкеров через отвер-
стия в элементах башмаков или через зазоры между
элементами следует назначать диаметры этих отверстий
или размеры зазоров в 1,5—2 раза большими, чем диа-
метры болтов
Анкерные болты должны снабжаться шайбой и
гайкой. В случае отсутствия обетонировки башмаков
Рис. 5 22 Определение
усилия, действующего на
анкер
1 — ось анкера, 2 — ось ко-
лонны; 3 — центр тяжести
сжатой зоны
необходимо предусматри-
вать специальные меры
против самоотвинчивания
гаек (контргайки, обварка
гаек по периметру, расче-
канка резьбы и т п.).
С каждой стороны баш- ,
мака следует устанавливать
как правило, не более двух
болтов, так как при боль-
шем количестве усложняет-
ся монтаж колонн .и умень-
шается вероятность равно-
мерной работы их Поэтому
при больших отрывающих
усилиях следует в первую
очередь увеличивать диаметры анкерных болтов и их
расстояния от оси колонны, если последнее обстоятель-
ство снижает величину отрывающих усилий
Для определения максимальных расчетных усилий
в анкерных болтах следует в комбинациях нагрузок,
соответствующих минимальной осевой силе, принимать
собственные веса конструкций с коэффициентами пере-
грузки, равными 0,9.	1
Расчет анкерных болтов производится по формулам:
при центральном растяжении
— < /?б •
Fht Р ’
при внецентренном сжатии (рис 5.22)
(а
1— —
е
yF нт
(5.7)
(5.8)

где Na — растягивающее усилие, приходящееся на ан-
керные болты; fHT — площадь сечения нетто всех бол-
тов, N и М — продольная сила и\ооответствующий ей
изгибающий момент на уровне башмака в комбинации,
М
создающей наибольшие усилия в анкерах; —экс-
центрицитет продольной силы /V; а — расстояние от
геометрической оси сечения колонны до центра тяжести
сжатой зоны эпюры напряжений под подошв'ой башма-
ка; у — расстояние от оси анкерных болтов до центра
тяжести сжатой зоны эпюры напряжений под подошвой
башмака; /?р — расчетное сопротивление растяжению
анкерных болтов.
Площадь сечения анкерных болтов можно также
определять как площадь растянутой арматуры *в железо-
бетонных конструкциях
Подкрановые консоли и траверсы. Консоли для
опирания подкрановых балок применяются в колоннах
с постоянной высотой сечений, а также в одноступен-
чатых колоннах при двухъярусном расположении
мостовых кранов. Консоли следует приваривать к
стержню колонны на заводе-изготовителе
Тип применяемой консоли зависит от величины
приходящегося на нее давления. Консоли следует
проектировать, как правило, одностенчатыми (рис.
Рис. 523 Консоли колонн
а — из прокатного двутавра в сплошной ко-
лонне; б — составного сечения переменной вы*
соты в сплошной колонне; в — двустен-
чатая из швеллеров в сквозной колонне;
г — одностенчатая из двутавра в сквозной
колонне
Рис. 5 24. Конструкция траверс
а — одностенчатая; б — двустенчатая
5.23, а, б, г); двустенчатые консоли применяются при
соответствующих типах сечений колонн, когда эти
коисоли могут быть запроектированы из прокатных
швеллеров (рис. 5.23, в) или когда одностенчатая кон-
соль получается чрезмерно больших размеров. Для
выравнивания давлений, приходящихся на каждую из
стенок двустенчатой консоли, рекомендуется применять
диафрагмы и центрирующие плиты (рис. 524,а).
Гл.г 5. Колонны
179
Расчетное сечение а — а одностенчатых консолей,
привариваемых впритык к стержню колонны (рис.
5.23,а, 6), состоит из сварных швов Про-верку напряже-
ний в этих сечениях допускается производить в пред-
положении, что изгибающий момент воспринимается
только поясами (без учета стенки), а поперечная сила
воспринимается только стенкой (без учета поясов). Се-
чение ₽ — р, расположенное по оси подкрановой бал-
ки, должно быть проверено на действие поперечной
силы. В местах передачи давления от подкрановых ба-
лок соответствующие элементы консолей (стенки, ребра,
сварные швы) должны быть проверены расчетом на
местное давление.
Расчетной схемой двустенчатых консолей является
однопролетная балка с консолями, опирающаяся на
ветви колонн. Учитывая возможную неравномерность
работы отдельных щек, рекомендуется вести расчет
каждой из них на величину 0,6 полного давления, при-
ходящегося на двустенчатую консоль. При опирании
каждой из примыкающих подкрановых балок на от-
дельную щеку последняя рассчитывается на полную
величину приходящегося на нее давления.
В ступенчатых колоннах с решетчатым нижним
участком для прикрепления верхнего надкранового
участка колоний и опирания подкрановых балок в
месте ступенчатого изменения сечений колонны ставят-
ся траверсы. Траверсы следует проектировать, как пра-
вило, одностенчаты-ми, независимо от того, в одной
или в двух плоскостях расположена решетка колонн
(рис 5.23,а). Двустенчатые траверсы допускаются
только в тех случаях, когда при действующих величи-
нах усилий невозможно применить одностецчатые тра-
версы, а также когда принятый тип сечений надкрано-
вого участка колонн (например, из прокатных двутав-
ров) диктует необходимость устройства двустенчатых
траверс (рис. 5 24,6).
Присоединение траверсы, а также надкранового
участка колонны к траверсе следует выполнять сварным.
В случае применения двустенчатых траверс необходимо
выбирать такие сечения элементов и расстояния между
ними, чтобы были обеспечены доступность и удобство
наложения сварных швов на все прикрепляемые эле-
менты. Клепаные присоединения в местах ступенчатого
изменения сечения колони делаются в исключительных
случаях,хкогда нельзя выполнить сварного соединения.
Расчет одно- и двустенчатых траверс производится
как однопролетных балок с пролетом, равным расстоя-
нию между креплениями к ветвям нижнего участка
колонны (рис 524,а). Нагрузку на траверсы от верх-
него участка колонны допускается определять в пред-
положении отсутствия на этом участке стенки в виде
двух сосредоточенных грузов Р\ и Рг, приложенных в
местах прикрепления ветвей или поясов 'верхнего участ-
ка колонн Величины Pi и Pg определяются по форму-
лам:
М
Pi = 0,5W + -—;
h
P2 = 0,5N—^~.
h
(5.9)
(5.10)
На эти же усилия следует рассчитывать крепление
к траверсе ветви или пояса верхних участков колони.
Нагрузку от подкрановых балок на элементы тра-
версы рекомендуется определять пропорционально пло-
щадям опирания подкрановых балок на эти элементы.
Сечения одностенчатых траверс проектируются, как
правило, в виде составных двутавров из листов. Сече-
ния двустенчатых траверс при невозможности выпол-
нения их из прокатных швеллеров или двутавров про-
ектируются составными — из вертикальных и горизон-
тальных листов. Л
В случае отсутствия горизонтальных листов-диаф-
рагм в двустенчатых траверсах в вертикальных листах
устраиваются расположенные снаружи горизонталь-
ные ребра, придающие этим листам необходимую жест-
кость	1
Примыкание смежных конструкций к колоннам.
Участки и узлы колонн в местах примыканий смежных
конструкций следует конструировать с учетом общих
указаний о монтажных соединениях, приведенных в
главах 3 и 26.
Рис. 5.25 Опирание и крепление
балок к колоннам
а — непосредственное , опирание на монтажный столик;
б —- опирание на монтажный столик череа опорное ребро;
в — крепление к колонне коротышом, г— частично незави-
симое крепление смежных балок’к стенке колонны
Стенка колонны, элементы ее решетки и размеры
швов на участках колонн в пределах примыкающих
конструкций и элементов (ферм, балок, консолей, бань
маков и т. п.) должны быть проверены на поперечную
сиду, возникающую от местных изгибающих моментов,
передаваемых примыкающими конструкциями В сквоз-
ных колоннах, в случае необходимости, производят на
этих участках замену решетки на стенку из сплошного
листа В сплошных колоннах рекомендуется давать
местные усиления сварных шво-в Узлы примыкания
балок или ферм к колоннам должны быть решены так,
чтобы была обеспечена свободная установка в проект-
ное положение примыкающих конструкций В некоторых
случаях применяют съемные коротыши и ребра, вре-
менно прикрепляемые на болтах и привариваемые толь-
ко после установки на место примыкающих конструкций.
При малой высоте колонн, затрудняющей крепле-
ние балок, рекомендуется применять выносные консоли.
Опирание балок и ферм на колонны следует, как
правило,; производить через опорные столики (рцс.
5.25,а, 6) или непосредственно на торцы колонн, снаб-
женные опорными плитами При малых опорных давле-
ниях балок допускается крепление их непосредственно
к коротышам из уголков (рнс 5.25,в).
При примыкании к колоннам балок или ферм с
двух сторон с присоединением на общих болтах необ-
ходимо предусматривать возможность независимой
установки и закрепления на период монтажа одного из
примыкающих элементов без использования общих бол-
тов (рис. 5.25,г).
180
Раздел //. Стальные конструкции промышленных зданий
5 2. КОЛОННЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
А КОМПОНОВКА СЕЧЕНИИ
Стальные колонии многоэтажных зданий, как
правило, выполняются сплошного сечения, причем наи-
большее распространение имеют сварные колонны, со-
ставленные из листов. Примеры сечений колонн приве-
дены в табл. 5.5
Таблица 55
Примеры сечеиий колонн многоэтажных зданий
Эскиз попе-
речного сече-
ния
Характеристика сечения
Сварной двутавр из универсальной стали без
строжки кромок (сварка автоматом под флюсом).
Развитие сечения достигается увеличением тол-
щины и ширины листов. Толщина листов до
50 мм
Сварной двутавр, образованный из прокатного
двутавра, усиленного листами. Развитие сечения
достигается увеличением профиля двутавра,
толщины и ширины листов. Сечение применяется
для легких колоин, преимущественно при шар-
нирных сопряжениях с ригелями
Сечение из двух прокатных двутавров,сварен-
ных полками. Развитие сечення достигается уве-
личением профиля двутавров и приварки листов.
При рамных схемах в пределах примыкания го-
ризонтальных узловых планок ставятся электро-
заклепки
Крестовые сечения колонн из трех листов уни-
версальной стали без строжки кромок (сварка
автоматом под флюсом). Развитие сечения до-
стигается за счет увеличения ширины и толщины
листов. Толщина листов до 50 мм
Крестовое сечение, усиленное дополнитель-
ными 8 листами, приваренными к основным, с
постановкой электрозаклепок
латаются наибольшей жесткостью сечения в поперечном
направлении. Квадратная в плане форма здания отве-
чает одинаковой жесткости колонн в обоих направле-
ниях.
При компоновке составных сечений колонн назначе-
ние максимальных свесов листов должно производить-
ся в соответствии с указаниями в п. 1 настоящей главы
Длина монтажного' элемента колонны назначаете?
в зависимости от жесткости ее сечения, характеристики
монтажного оборудования (кранов), удобства изготов-
ления и транспортирования. Наиболее употребительными
монтажными элементами колонн следует считать эле-
менты на высоту 2—3 этажей, т. е. порядка 8—15 jh.
Выбор длины и веса монтажных элементов должен со
ответствовать проекту организации работ1 по монтажу
При развитых сечениях колонн и наличии мощного
кранового оборудования целесообразно устройство ук-
рупнительных стыков, сопрягающих по 2 и более от-
правочных элементов перед установкой их.
Б. УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ
Статическая схема колонн устанавливается по при-
нятой расчетной схеме каркаса (см. п. 4.2). Расчет*
ные усилия в колоннах определяются статическим рас-
четом при различных комбинациях загруженнй.
Подбор сечений и проверка несущей способности
колонн производятся по указаниям в п. п. 2.2 и 2.4
При расчете колонн на устойчивость, гибкость их
вычисляется по расчетной длине	где I — длина
колонны в пределах этажа; р.—коэффициент расчет-
ной длины. Для колонн связевых систем каркасов е
четко выраженными условиями закрепления р. принима-
ется по табл. 2 14. Для колонн рамных каркасов коэф-
фициент расчетной длины зависит от степени их упру-
гого сопряжения с остальными стержнями системы и
учета влияния нагрузок. Коэффициент расчетной
длины р- для таких колойн определяется согласно ука-
заниям, приведенным в п. 2.2. Предельная гибкость
колонн не должна превышать 120.
При расчете колонн многоэтажных особо ответст-
венных гражданских зданий должны учитываться тре-
бования, ограничивающие деформативность колонн
(прогиб здания от ветровой нагрузки и перекосы . па-
нелей).
Выбор сечення колонн производится в зависимости
от диапазона поэтажных усилий, требований жесткости
сечений и компоновки узлов примыканий ригелей. По-
этажные усилия в колоннах определяются ’расчетом в
соответствии с принятой геометрической и статической
схемой каркаса.
Сечения колонн должны быть однотипны в пределах
каждой зоны многоэтажного здания (постоянного кон-
тура здания). При перемене сечения, которое г рекомен-
дуется совмещать с переменой зоны, необходимо со-
хранять однотипность решения узлов примыкания ри-
гелей.
При связевой схеме каркаса сечения колонн долж-
ны быть примерно одинаково развиты в продольном и
поперечном направлении, т. е. =\ , если моменты
от привыкающих ригелей не нарушают этого условия.
При рамной схеме сечения колонн выбираются с учетом
обеспечения общей жесткости каркаса в поперечном и
' продольном направлениях. Для зданий, имеющих в пла-
не вытянутую форму, колонны рамного каркаса распо-
В. ЭЛЕМЕНТЫ КОЛОНН
Башмаки и анкерные болты. Специфической особен-
ностью башмаков многоэтажных зданий является ра-
бота их под действием больших нормальных сил при
незначительных эксцентрицитетах и поперечных силах!.
поэтому как в нижнем сечении колонны, так и под
опорной плитой башмака отсутствуют растягивающие
усилия Башмаки в этом случае выполняются из тол-
стой опорной плиты (или сляба); давление) от колонны
на башмак передается через фрезерованные поверхности
торца колонны и верхней плоскости стальной плиты
(рис. 5 26). Поперечные силы по подошве башмака
воспринимаются трением. Колонна считается заделан-
ной в фундаменте.
Большая толщина опорных плит, достигающая 100—
200 мм, предъявляет требование устройства зазоров
(50—100 мм) между сечением анкерного болта и отвер-
стием в опорной плите для его пропуска, иначе установка
1 Другие условия аагружения башмаков см. в п, I настоя-
щей главы.
Гл. 5. Колонны
181
Рис. 5 26. Башмак
колонны •
/ — фрезеровка тор-
ца колонны и верх-
ней плоскости, пли-
ты; 2 — установоч-
ные риски
толстой плиты затруднительна. Стальная плита устанав-
ливается на подливку из цементного раствора толщи-
ной не менее 50 мм. При размере башмака более
700 мм в нем устраиваются два дополнительных отвер-
стия около середины сечения для выхода воздуха при
подливке.
Расчет плит производится по указаниям, приведен-
ным в п. I настоящей главы.
Напряжения смятия бетона
под башмаком определяются по
площади брутто без вычета от-
верстий ввиду заполнения их бе-
тоном.
При проверке прочности кон-
соли толстой плиты вылет ее мо-
жет быть, уменьшен с учетом
распределения давления от колон-
ны в толще плиты под углом 45°.
Анкерные болты ставятся
конструктивно, но подлежат про-
верке на монтажные нагрузки,
возникающие в следующих поло-
жениях: когда выставленная от-
дельная колонна (от заделки до
ригеля) не развязана ригелями и
подвергается воздействию ветра
и когда колонны, связанные рк~
гелями, должны воспринимать за-
данные усилия от монтажных
кранов, в том числе н растяжение.
Типы «и размеры анкерных
болтов приведены в табл 5.3
и 5.4
Стыки. Наиболее рациональ-
ным стыком колонн, передающим
большую нормальную силу при
сравнительно небольшом моменте, является стык с
фрезерованными торцами В нижних и средних этажах
*тот стык при расположении его на расстоянии 1—
1,2 м от перекрытий и высоте этажа порядка 4 м при-
ходится в месте, где-момент достигает около половины
расчетного и стык работает целиком на сжатие. Такие
стыки могут не перекрываться накладками и держатся
лишь трением (рис. 5.27,а).
В верхних этажах, при малых величинах нормаль-
ных сил, стыки могут иметь растягивающие напряжения.
В этом случае стыки должны' быть обварены по конту-
ру, для чего в верхнем элементе колонны надо снять
фаску. Возможен также вариант перекрытия стыка
накладками на сварке
При перемене сечения сжатой двутавровой колонны
стыки устраиваются с наваркой на конец колонны мень-
шего сечения дополнительных толстых листов (рис.
5.27,6). Листы эти выбираются по условию обеспечения
площади, необходимой для передачи давления от поя-
сов верхней колонны на нижнюю Швы, прикрепляющие
толстые листы, должны быть равнопрочными с сечения-
ми поясных листов. Анкерные болты в стыках колонн
должны быть проверены на монтажные нагрузки. Кроме
того, анкерные болты должны создавать в стыках силы
трения, необходимые для восприятия поперечных сил
при малой вертикальной нагрузке во время монтажа.
Обычно для многоэтажных зданий анкерные болты
в стыках назначаются диаметром 24—32 мм.
Стыки колонн крестового сечения принципиально
ничем не отличаются от стыков колонн двутаврового
сечения, но более просты, дак как при изменении се-
чения верхний элемент всегда хорошо устанавливается'
на нижний. Передача давления производится через
фрезерованные торцы колонн (рис. 5 27,в). При уста-
новке колонны соединяются стяжными болтами, а затем
перекрываются двумя легкими накладками на сварке;
после установки накладок болты могут быть сняты.
При малых нормальных усилиях в колоннах верх-
них этажей, во избежание раскрытия, стыки могут
перекрываться накладками или обвариваться по кон-
туру.
Стыки колонн в местах перемены типов сечений
могут решаться с применением толстой, фрезерованной
по двум плоскостям, плиты, укладываемой между фре-
По f-T Рис. 5 27. Пример конст-
^рукцин стыков колонн
а — стык сжатой колонны
двутаврового сечения; б —- то
^е, в месте изменения се-
ления,  в — СТЫК колонны
крестового сечения, / — фре-
зеровка торцов колонн и
верхней плоскости опорной
плиты
зерованными тЬрцами разнотипных колонн. В таких
стыках плита приваривается на монтаже к нижнему
и верхнему элементам колонн. Монтажные швы, при-
крепляющие элементы колонн к плитам толщиной более
50 мм, должны быть высотой не менее 12 мм.
Узлы сопряжения колонн с ригелями Трудоемкость
изготовления и монтажа каркаса многоэтажного здания
в1значительной мере определяется устройством узловых
сопряжений колонн с ригелями. -К узлам предъявляют-
ся требования’ прочности и надежности сопряжения;
удобства и простоты установки элементов каркаса (ко-
лонн, ригелей, балок); удобства предварительной сбор-
ки узловых элементов, и выверки геометрии каркаса-;
удобства и надежности окончательного закрепления
узлов. Проектируемые узлы своей конструктивной фор-
мой должны учитывать получающиеся в натуре откло-
нения от теоретического положения сопрягаемых элемен-
тов каркаса вследствие допусков на изготовление эле-
ментов и на их монтаж.
Обычно ригели при монтаже устанавливаются на
столики, прикрепленные к колоннам, или подвешиваются
к вертикальным фасонкам, выпущенным из колонн;, для
предварительного закрепления ригелей в элементах,
выпущенных из колонн, устраиваются сборочные от-
верстия большего размера, чем в ригеле; длина ригеля
выбирается с учетом образования установочного зазо-
ра, необходимого для погашения возможных отклонений
элементов колонн. Соблюдение перечисленных условий
является обязательным для обеспечения удобства
сборки каркаса
Узлы сопряжения колонн с ригелями могут быть
шарнирными или рамными. Шарнирные узлы не явля-
182
Раздел И, Стальные конструкции промышленных зданий
ются специфическими для многоэтажных зданий и
здесь не рассматриваются,
Пример. На рис. 5 28 приводится случай решения *
элементов каркаса и рамных узлов многоэтажного зда-
ния с колоннами из сварных двутавров. Особенность
Рис« 5.28. Пример решения элементов каркаса мно-
гоэтажного здания
а — элемент колонны, б — опорная плита, в — ригель по-
перечного направления, а — ригель продольного направле-
ния, д — узел сопряжения колонн с ригелями нз двутавра;
/ — фрезеровка торцов колонн в верхней плоскостй опорной
плиты
таких узлов состоит в том, что они вынолняются с уз-
ловыми накладками, прикрепляющими пояса ригеля и
воспринимающими узловой момент (рис. 5 28,д); опор-
ное давление ригеля снимается с его стенки вертикаль-
ным коротышом или специальным жестким столиком.
Такие рамные узлы рекомендуется рассчитывать исхо-
дя из восприятия всего момента только поясными на-
кладками. Усилия в накладках S определяются по фор-
муле
5 =	(5.11)
где М — момент в узле; Z — расстояние (в осях) между
накладками.
Рис. 5 29 Рамное сопряже-
ние ригелей с колонной
крестового сечения
1 — электрозаклепка
Все без исключения накладки должны обладать
(податливостью в плоскости своей наименьшей жесткости
для плотного прилегания к ригелям и беспрепятствен-
ного наложения сварных швов.
Не рекомендуется устройство подкосов к нижним
накладкам и раскрепления в горизонтальной плоскости
вертикальных узловых планок, так как это препятству-
ет плотному прилеганию подлежащих сварке поверхно-
стей элементов.
На рис 5 29 показана схема решения рамных
узлов многоэтажного здания со сварными колоннами
крестового сечения, поставленными в плане под углом
45° к осям Рамные узлы в этом случае однотипны для
обоих направлений.
ГЛАВА 6
ПОДКРАНОВЫЕ ПУТИ
6 1. ПУТИ мостовых и консольных кранов
А. ПОДКРАНОВЫЕ ПУТИ МОСТОВЫХ КРАНОВ
Подкрановые пути состоят из подкрановых балок,
воспринимающих вертикальные и горизонтальные на-
грузки; тормозных балок, воспринимающих горизонталь-
ные нагрузки; связей горизонтальных н вертикальных,
обеспечивающих устойчивость и увеличивающих жест-
кость; подкрановых рельсов и упоров.
Расчетные нагрузки на подкрановые пути. Расчет'
Гл. 6. Подкрановые пути
183
Таблица 6.1
Расчетные нагрузки от кранов
Вид расчета	Расчетные нагрузки в зданиях с режимом работы		Примеча- ние
	легким и средним	тяжелым	
Прочность подкра- новой и -тормозной балок	k2 k3 Рн Г=^ Ги	P=kx £аРи T==kx ах TU	Загруже- ние двумя кранами
Деформативность подкрановой и тор- мозной балок	‘S *0 г 4 1	Р=РП	То же
Прочность стенки подкрановой балки от местного давления	P=kx П1 Рн	P=kx пх РИ	•
Устойчивость стен- ки подкрановой балки	P=kx Пх Ри	P=kx п, Р*	•
Прочность крепле- ний элементов тор- мозной балки к под- крановой балке и ко- лонне		T=kxa2 ТИ	•
Выносливость под- крановой балки	Не произво- дится	P^k2 Рн т=тн	Загруже- ние одним краном
Обозначения: Рн — нормативная величина ного давления на колесо;			вертикаль-
Ти «а	— нормативная величина силы поперечного гори-			
зонтального торможения, приходящейся на одно колесо (сила поперечного торможения распределяется поровну между колесами крана с одной стороны); Q — грузоподъемность крана; g — вес тележки крана; п — количество колес краиа с одной стороны; 1,3 — коэффициент перегрузки; 1,1 — коэффициент динамичности; k2— коэффициент, учитывающий вес подкрановой балки, рельса, тормозной площадки, временной нагрузки на тормозную площадку; для сплошных балок пролетом 6 м /гяз=1,03, для сплошных балок пролетом 12 м ’&в = 1,05, то же, пролетом 18 м и более £3з=1,07, для сквозных подкрановых балок ^=1,06; пх — коэффициент, принимаемый; /it=l,l —при проверке стенок балок на устойчивость,	,1 — при проверке стенок ба- лок на прочность от местного давления в зданиях обычного режима работы; л,=1,5 — при проверке стенок балок на прочность от местного давления в зданиях тяжелого ре-о жима работы, и «а — коэффициенты, учитывающие воздействий горизонтальных боковых сил в зданиях металлургических заводов с тяже- лым режимом работы, приведенные в табл. 6.2.			
Таблица 6.2
Коэффициенты сц И аа
Грузоподъ- емность кранов в т	Значения коэффициента at для расчета тормозных балок и верхнего пояса подкрановых балок	Значения коэффициента для расчета креплений тормозных балок к под- крановым балкам и колоннам
5—10	2,5	5
15—20	2	4°*
30—125	1,5	3
175—225	1,3	2,6
300-350	1,1	2,2
Таблица 6.3
Нормативные нагрузки от кранов грузоподъемностью
5—50 т (по ГОСТ 3332—54 и ГОСТ 7464—55)
Л О И 3	я	Нормативные нагрузки от кранов с режимом работы в т						. CveMa расположения				
s к tt		легким		средним		тяжелым		колес н поперечные гябяпиты мпстя кпяия.				
Грузопс крана в	Пролет коана е	. рН	уИ	Рн	у*И	Ри	7я		Размеры в мл		I	
5	11 14 17 20	6,8 7,3 8 8,7	0,18 0,18 0,18 0,18	7 7,5 8,2 8,9	0,18 0,18 0,18 0,18	7,6 8,1 8,8 9,5	0,2 0,2 0,2 0,2			7503500 --/750 PH\	|p*		-
										-	5000			
5	23 26 29 32	9,9 10,7 11,3 12	0,18 0,18 0,18 0,18	10,1 10,7 11,5 12,2	0,18 0,18 0,18 0,18	10,7 11,2 12,8 13	т 0,2 1 0,2 1 0,2 0,2		jTSOi	5000	|75D Р*|			*
										v—	 	—” " g<pp 			
												
10	11 14 17 20 23 26	11,5 12 12,5 13,5 14,5 15,5	0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35	11.5 12 12,5 13,5 14,5 15,5	0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,351	12,5 13 13,5 14,5 15 16	0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39	lP и t L	630Q	J				
	29 32	17 . 18	0,35 0,35	17 18	0,35 0,35	17,5 18,5	0,39 0,39	651	1	o'*	p* — 5000 	|		58
										—-—5300 —			
15	11 14 17 20 23 26	14,5 15,5 16,5 17,5 18,5 19',5	0,51 0,51 0,51 0,51 0,51 0,51	14,5 15,5 16,5 17,5 18,5 19,5	0,51 0,51 0,51 0,51 0,51 0,51	15 16 16,5 17,5 18,5 19,5	0,53 0,53 0.53 0,53 0,53 0,53	—		[Ъ—W0—<550 Iptf	Ip*. - -0300			—	
	29 32	21 22	0,51 0,51	21 22 | 1	0,51 0.51	21,5 22,5	0,53 0,53					
											6300 —•——		
	11 14 17 20 23	—	—	15,5 16,5 17,5 18,5 19	0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 ,0,55	16 17 18 19	0,57 0,57 0,57 0,57 0,57		50	r—qqoo	[550 |P*	|p*		-
		—	—			20					f, inn					
15/3	26		—	20		21	0,57					
	29 32	—	—	22 23	0,55 0,5b	23 24	0,57 0,57	—W— 5000 —				
										 630Q 	J			
	10,5 13,5 16,5 19,5 22,5	17,5 18,5 19,5 21	0,71 0,71 0,71 0,71 0,71	17,5 18,5 19,5 21 22	0,71 0,71 0,71 0,71 0,71	18,5 19,5 20,5 22	0,73 0,73 0,73 0,73 0,73		5501——4400——i950 Jp"	|p"			
		22				23					63Q0			
20/5	25,5	23,5	0,71	23,5	0,71	24,5	0,7.'»					
	28 j 31,5	25,5 26,5	0,71 0,71	25,5 26,5	0,71 0,71	25,5 26,5	0,73 0,73					
										6330	1			
30/5	40,5 13,5 16,5 19,5	25 26,5 27,5 29,5 31 32,5 34 35,5	1,03 1,03 1,03 1,03	25,5 27 28- 30	1,05 1,05 1,05 1,05	25,5 27,5 29,5 31	1,06 1,06 1,06 1,06			—5100 — p»	p*l 1		
	22,5 25,5 28,5 31, о		1,03 1,03 1,03 1,03	31,5 33 34,5 36	1,05 1,05 1,05 1,05	32,5 33,5 35,5 36,5	1,06 1,06 1,06 1,06	L		__ 6 3oo	J		
												
184
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Продолжение табл, 63
легким
>н
Нормативные нагрузки от
краиов с режимом работы

10,5 36
13,5 39,5
16,5 42
средним
тяжелым
Схема расположения
колес и поперечные
габариты моста крана.
Размеры в мм
Таблица бл
Нормативные нагрузки от кранов
грузоподъемностью 75—250 т
(по ГОСТ 6711—53)
50/10
19,5 44,5
22,5 46
Р, 69
1,69
1,69
pH
36,5
40
42,5
1,7
1Д
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
L-----6550
50,5 1,71
52,5 1,71
Обозначения: Рн — нормативная вертикальная нагруз-
ка при равных давлениях колес крана;
Та — нормативная горизонтальная нагрузка на колесо крана
от поперечного торможения.
всех конструкций подкрановых путей на прочность,
устойчив ость и дефор мативпость производится на на-
грузку от двух одинаковых груженых к рано®, если нет
специальных указаний на выбор нагрузки Однако, ис-
ходя из возможности установки в будущем дополни-
тельных кранов в цеху, рекомендуется при наличии на
пути длиной более /60 м одного крана рассчитывать
балки на два крана, а при наличии на таком же пути
двух кранов разной грузоподъемности — на два крана
большей грузоподъемности. В цехах с длиной путей
меньше 60 м, а также в любык цехах с монтажными
-кранами — рассчитывать балки на нагрузку от факти-
чески имеющихся в цеху кранов, но не более двух.
Расчет на выносливость (см. главу 2.1) производит-
ся только для подкрановых балок под краны тяжелого,
весьма тяжелого и весьма тяжелого непрерывного ре-
жимов работы. Расчетные нагрузки — вертикальные Р
и горизонтальные Т — определяются умножением нор-
мативных нагрузок на коэффициенты, перечисленные ®
табл. 6.1.
В табл. 6 3 приводятся нормативные вертикальные
и горизонтальные крановые нагрузки для мостовых
электрических кранов общего назначения грузоподъем-
ностью от 5 до 50 т для легкого, среднего и тяжелого
режима работы. В табл. 6 3 приводятся также схемы
расположения колес и поперечные габариты моста
крана
В табл 6 4 приводятся такие же данные1 только
для моСтовых кранов общего назначения грузоподъем-
ностью от 75 до 250 т и для крана в главном корпусе
ТЭЦ грузоподъемностью 125/20. В табл4 6.5 и 6 6 при-
водятся такие же данные только для специальных кра-
нов
Подкрановые балки. Типы. В зависимости от ста-
тической схемы подкрановые балки могут быть разрез-
ные, неразрезные и рамного типа (подкрановые эста-
кады, рис. 6 1).
Разрезные подкрановые балки имеют следующие
преимущества: простота конструктивного решения и
монтажа, нечувствительность к осадкам опор, меньшее
по сравнению с неразрезными балками опорное' давле-
ние на колонны. Недостатками разрезных балок явля-
ется: увеличение затрат стали по сравнению с нераз-
резными на 10—13%, а также ухудшение условий эк-
сплуатации подкрановых путей, так как при прогибах
Г р узо подъ емкость крана вт.	Пролет моста крана в м	Нормативные на- грузки от кранов со средним режи- мом работы в т			
		„н Р1	Р2	¥	г”
	10,5	28	29	0,97	1,41
	13,5	30	31	0,97	1,41
	16,5	32	33	0,97	1,41
75/20	19,5	33	34	0,97	1,41
	22,5	35	36	0,97	1,41
	25,5	36	37	0,97	1,41
	28,5	38	39	0,97	1,41
	31,5	39	40	0,97	1,41
	13	37.	38	0,98	1,78
	16	39	40	0,98	1,78
	19	41	42	0,98	1,78
100/20	22	42	43	0,98	1,78
	25	44	45	0,98	1,78
	28	46	47	0,98	1,78
	31	48	49	0,98	1,78
	13	43 *	44	0,98	2,1
	16	45	46	0,98	2,1
125/20	19	47	48	0,98	2,1
	22	49	50	0.98	2,1
	25	51	52	0,98	2,1
	28	53	54	0,98	2,1
	31	55	56	0,98	2,1
	13	51	52	0,98	2,69
	16	54	55	0,98	2,69
	19	29	30	0,97	1,35
150/30	22	30	31	0,97	1,35
	25	31	32	0,97	1,35
	2В	32	33	0,97	1,35
	31	33	34	0,97	1,35
	13	33	34	0,98	1,7
	16	35	36	0,98	1,7
	19	36	37	0,98	1,7
200/30	22	38	39	0,98	1,7
	25	39	40	0,98	1.7
	28	40	41	0,98	1,7
	31	41	42	0,98	1,7
	16	42	43	0,98	2,03
	19	44	45	0,98	2,03
250/30'	22	46	47'	0,98	2,03
	25	47	48	0,98	2,03
	28	48	49	0,98	2,03
	31	50	51	0,98	2,03
Обозначения:
Схема расположения колес и
поперечные габариты моста
краиа. Размеры в мм
128№,8^560~^1280
\Р1 рг<\ \РгН
8800
690| рг
ют
Ъ90
—И «и
"1 и ”2 нормативная вертикальная
нагрузка при разных давлениях колес краиа; ТН — нормативная
горизонтальная нагрузка на колесо крана от поперечного тормо-
жения.
Гл. ’ 6. Подкрановые пути
185
Таблица 65
Нормативные нагрузки от литейных кранов грузоподъемностью 125—350 т
Наименование крана	Грузоподъ- емность крана ВТ	Пролет мос- та крана в м	Нормативн	ые нагрузки режимом р	от кранов с аботы в т Л.	: тяжелым уН	Схема расположения колес и попе- речные габариты моста крана. Размеры в мм		
у	350/75/15*	20	75	82,5	0,91	3,03		~	/4570			Ж»*
Краны мостовые элек- трические литейные (разливочные и зали- вочные)	180 X 50*	28	55	58	0,95	1,69		gv? I QtttZ 8^ QW ZZ £ owTr cS <5.	
	125/30	19 22 25	32 33 35	35 36 38	0,92 0,92 0,92	1,27 1,27 ’ 1,27	япп^	иппп& япп^я/ь		
	175/50/15**	19 22	41 42	,	43 44	0,96 0,96	1,66 1,66		"-Гк! Й Ь'Гк	
	275/75/15**	20	54	56	0,97	2,38				12600			
♦ Таблица составлен костью 500 т и данных г ** Схема расположе! Обозначения: I	350/75/15** а иа основании : заводов — изготс дия колес для л1 ’о же, что в таб	20 ГОСТ 6509 - )вителей кр; ятейных кра: л. 6.4,	66 - 53; задания ано в. нов является	67 j 0,99 : Гипромеза на проектирс [„условной и подлежит у		2,98 звание типов точнению за	юго мартеновского цеха с печами водами — изготовителями кранов.		ем-'
Рис. 6Л. Схемы подкрановых балок
а — разрезная; б — неразрезная; в —
рамная (эслакада) с подкосами; г — то
же, cl круглыми вутами
Рис 6 2. Прогиб раз-
резной балки
разрезных тодаранювых балок смежных пролетов полу-
чается перелом в 'кривой прогиба балки и смещение
торцов верхних поясов их, что в ряде случаев вызывает
расстройство креплений подкрановых рельсов и опор-
ных креплений тормозных площадок к колоннам. На
рис. 6.2 показано смещение
( А ) торца верхнего пояса
разрезной подкранбвой бал-
ки при ее прогибе. Величи-
на смешения зависит от вы-
соты балки и ее пролета;
при пролетах 30—36 м ве-
личина смещения^ может до-
стигать 15—20 мм
Неразрезные подкрановые балки (рис. 6.1, б) име-
ют следующие йреи.мущества: меньший (по сравнению
с разрезными) расход стали, лучшие условия эксплуа-
тации подкрановых путей в связи с отсутствием пере-
лома в кривой прогиба. Недостатками неразрезных ба-
лок являются: усложнение (по сравнению с разрезны-
ми) конструктивного решения, усложнение монтажа,
чувствительность этой конструкции к осадкам опор,
увеличение опорного давления на колонны.
Критерием для выбора разрезной или неразрезной
схемы подкрановой балки является осадка опор. Как.
показал проведенный при типовом проектировании ана-
85
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 6.6
Нормативные нагрузки от колодцевых кранов
и кранов с гибким подвесом
До последнего времени в отечественной практике
наибольшее применение имели разрезные балки В по-
следнее время требования экономии стали и улучшения
эксплуатации кранового оборудования вынуждают при-
Наимено-
вание
крана
Схема расположения
колес и поперечные
габариты моста крана.
Размеры в мм
Колодцевые
краны
20/30
51,5 3,46
53	3,46
9700
Рис. 6.3. Типы сечений подкрановых балок
а — сплошного сечения нз прокатного двутавра, усилен-
ного листом, б — то же, усиленного уголками; s — сплош-
ного сечения сварная из трех листов, г и д — то же,
клепаные из листов и уголков, е — сквозного сечения с
верхним поясом из прокатного двутавра, усиленного ли-
стом; ж — то же, с верхним поясом из прокатного дву-
тавра, усиленного уголками
10/10
31	40	2,16
5+5
23
26
29
32
20
21
23
24
0,45
0,45
0,45
0,45
Краны мо-
стовые эле-
ктрические
с гибким
подвесом
траверсы
7,5+7,5
23
26
29
32
25
26
27
28
0,63
0,63
О.ЬЗ
0,63
8700
10+10
23
26
29
32
27,5
29
30
31,5
0,78
0.78
0,78
U, 78
Примечание. Таблица составлена на основании Катало-
га специальных н металлургических кранов Гипромеза (1958 г.) и
данных заводов—изготовителей кранов.
лиз, рациональность применения разрезных или нераз-
резных подкрановых балок характеризуется коэффици-
ентом упругой податливости опор с, определяемым по
формуле
где А —проседание опоры от единичной силы, прило-
женной к опоре; EJ — жесткость балки; L — пролет
балки.
При с > 0,05 рационально применение разрезных,
а при с <0,05 — неразрезных подкрановых балок.
Рамные подкрановые конструкции в виде эстакад
с подкосами (рис. 6 1, в) или эстакад с круглыми вута?
ми (рис. 6 1, г) имеют следующие преимущества по
сравнению с разрезными и неразрезными конструкция-
ми: меньший расход стали, лучшие условия эксплуата-.
ции подкрановых путей и отказ от вертикальных свя-
зей, так как рамные подкрановые эстакады обеспечи-
вают необходимую продольную жесткость здания без
постановки вертикальных связей между колоннами.
Недостатками рамных подкрановых эстакад являются:
усложнение конструктивного решения и . монтажа, чув-
ствительность этих видов конструкций к осадкам опор
и появление горизонтальных опорных реакций, увеличи-
вающих размеры фундаментов и усложняющих кон?
струкцию башмаков эстакад По этим причинам рам-
ные подкрановые балки могут применяться только в
тех случаях, когда по технологическим требованиям ис-
ключается постановка вертикальных связей вдоль ряда
колони.
Рис. 6.4. Монтаж тяжелых подкрановых балок
Гл. 6. Подкрановые пути
187
l *	*
менять и неразрезные балки, .особенно больших пролетов
под тяжелые краны. Применение неразрезных балок
можно рекомендовать во всех случаях, когда это поз-
воляют грунтовые условия и очередность строительства.
По типу сечений подкрановые балки бывают спло-
шные — прокатные из двутавра, усиленного листами
или уголками (рис 6.3; а и б), составные сварные из
трех листов (рис 6 3, в) или клепаные из листов и
уголков (рис 6 3, г, д)\ сквозные — комбинированные
системы с жестким верхним поясом в виде шпренгель-
ных балок или ферм (рис. 6.3, е и ж).
Сплошные балки из прокатных профилей по оте-
чественному сортаменту могут быть применены только
при пролетах 6 м и кранах грузоподъемностью не свы-
ше 20 т, однако при таких пролетах и кранах наиболее
рационально применение сборных железобетонных ба-
лок Если же по каким-либо особым условиям требу-
ется применение стальных балок, то в этом случае сле-
дует иметь в виду, что сварные балки из прокатных
профилей (рис 6 3, а и б) всегда несколько тяжелее
сварных балок из трех листов (рис. 6.3, в).
Сквозные подкрановые балки, вследствие их эко-
номичности, применяются довольно широко; вес таких
балок меньше веса сплошных на 15—20%, причем эко-
номия возрастает с увеличением пролета Однако имев-
шие место повреждения сквозных подкрановых балок,
особенно сварных, применявшихся для кранов с тяже-
лым режимом работы, заставляют ограничивать об-
ласть применения сквозных подкрановых балок случая-
ми легкого и среднего режимов работы кранов при про-
летах 12 ми более и грузоподъемностью кранов не
более 50—75 т.
Подкрановые балки могут быть сварные и клепа-
ные. В настоящее время, как правило, применяются
сварные подкрановые балки; исключение составляют
только подкрановые балки для кранов большой грузо-
подъемности (рис 6 4). Однако большой9 перерасход
стали в клепаных балках, составляющий, например, для
неразрезных балок пролетом 3X12 м под краны грузо-
подъемностью 125/30 т и 350/15 т около 27%, заставля-
ет и в этих случаях применять для подкрановых балок
сварные соединения.
Рис. 6 5. Сече-
ние сплошной
симметричной
подкр 1Н0В0Й
балки со < плот-
ной тормозной
балкой
Рис. 6 6. Сечение
сплошной , несиммет-
ричной подкрановой
балки
а — сечение балки; б —
эпюра напряжений от
вертикальных нагрузок
Расчет и конструирование сплошных подкрановых
балок. Статический расчет сплошных подкрановых ба-
лок разрезных, неразрезных и рамных ведется по мето-
дам строительной механики Для упрощения расчета
иеразрезных подкрановых балок имеются готовые ли-'
Дни влияния Подкрановые балки подвергаются дей-
ствию вертикальных и горизонтальных нагрузок. Воз-
действие, оказываемое вертикальными нагрузками, вос-
принимается всем сечением подкрановой балки, а воз-
действие поперечных горизонтальных нагрузок — либо
верхним поясом подкрановой балки, либо тормозной
балкой, в состав которой входит верхний пояс подкра-
новой балки (рис. 6.5). Вследствие этого поперечное
сечение сплошной подкрановой балки часто выполня-
ется в виде несимметричного ' двутавра с развитым
верхним поясом (рис 6 6, а). В этом случае важно
наивыгоднейшим образом распределить материал в по-
перечном сечении подкрановой балки с учетом,указан-
ных выше особенное гей ее напряженного состояния.
На рис 6 6, б приведена эпюра, напряжений для тако-
го профиля от воздействия только вертикальных на-
грузок Напряжение верхнего пояса от воздействия вер-
тикальных нагрузок обозначено	'
аа = ₽/?,	(6.2)
где Р — расчетное сопротивление изгибу прокатной
стали;
Р — коэффициент, меньший единицы, характеризу-
ющий долю напряжений в верхнем поясе от
воздействия вертикальных нагрузок, определя-
емый по формуле \
^в_ = ^г_ ==1_^£_.	(6.3)
₽ R R	R	v 1
сг — напряжение верхнего пояса от воздействия гори-
зонтальных нагрузок.
Таким образом, коэффициент р может быть либо ^
подсчитан предварительным определением напряжений
от горизонтальных нагрузок, либо взят по табл. 6.7.
Таблица 6.7
Коэффициент р
Конструкция, воспринимаю- щая горизонтальные усилия	Значение р при грузоподъемности кранов в т		
	5-10	15—75	более 75
Только верхний пояс . . •_ •	0,85—0,7	0,7-0,6	
Тормозная балка		0,9	0,89	0,88 "
Оптимальное распределение площади сечения опре-
деляется по формулам:
2р
F —----------F*
С““ (1 +'Р)3 ’
р __-----!---F*
F — —^—F
(1+W2 ’
(6.4)
где F — полная площадь сечения балки. ,
Для предварительного подбора' симметричных и не-
симметричных сечений ( Р от 1 до 0,8—0,6)	удобно
пользоваться графиками, изображенными на риа .
6.7, а—ж. На каждом графике, построенном для опре-
/Их
деленного интервала значений“-7— , приведен ряд балок
/\
с разными высотами и толщинами стенок, что позво-
ляет выбрать сразу наиболее выгодное сечеиие»
R fafarff
Мх(тм) ty
8(tn/см2) k ‘
110
40
То
£
wo
90
SO
70
60
50-
80
' 90^
0.65
Q6
LIHIII
0.9
0.8
0.7
____
11111111^1111_______________________
IIBIIb^HIIII№W||||bS«||||||IMlbZi||
055
0.86
P
(cm1)

no
______
:^;si:aiis^|^i:::i:i^i:i;:i о HOi
1Шьмв<Чкчи№ив1ваь7^М!и^!
120
130-
m
15D<
\im*l2(F^158cM2)
IBBBIIB^IIIBIBhZWIIIBBIIBb^llBIBbZBI
.....11
^__/qimiBiiBib?uiaiBiih?'BiBBBfli
KMiukaiRBUttiuttbMMitfUun,
ina^sns^iik!^ikK^iib:^si
lilial
iiiiiii
&
1604
170
\l400*10fal40cM2)
\1250*14 fa 115см2)
\l25O*12(Fcfi 150сн*)
|113чввва1Вк:^вви||^ввш^^вв1Вь^1й11ь?1та1ь?ю«1
___________,
мвшршг----------------------------------
IbS&lbUI
HK*iiBik:
IBIBKUBL________
!в1ввав?в1ввшвв^
iaiaiir———
IIIBBII
IIIBBII
IBBBBIL...--------------
; 1В11181Н1Ш1ВВНВПНВ1В24
llBlвlllвaвшвh?Ir——
iBMiaaiBiflBiHflaiBb:
1250*10 {Fc-125см7)
_____jBiiu^aiiaiii
iiiiflizuiBBiizaaBBi
_________________________JBtMBIBIB£*IIUI h*
ива ввв?авшьм!Щ''в№ЗЬХвв1аааь?вви№'к&ц1в
....
giiasaiiiiiiiiiiaiirgiiiffiiikiiHiiirisaiii
шнваввваа ^випзцвт'аввввзчмввввв*:' вв
1П»гй ^ib^SiSS^si^sss^s^H:^ s:
1вв1ава|п»т£аввкяа ввав№вввваьзав8ваьм№№;£4 ai
£4
Iltllllfek4lllh>

180-
VaM
1WO*W(F^ 159см7)
/№/2^ 132см2)
1100*10(FC* 110см2)
1100*8 fa 88см2)
1000*14 fa 140см2)
1000*12 fa 120cm2)
юоо*ю(8сЛ1ооСнг)
900*8(8 = 12 см2) 900*10 900*12	1000*8
(8^90см2) (8<£ 108см2) (8с-80см2)
ЛТ<(п?м)
Я Оп^м2)
290
t20
290
WD
200
WO
160
'MO
HO
125
mo 
155
Г70
185
200
215
230
245
260
275
305
100
80_
80
95
fl
Vn^l
2000*14(Fc*280см*)
2000*12(^24001*)
1800*18 (8^288cm2)
1800*14(8^252cm2)
1800*12(^21601*)
1600*l8fa256CMl)
16OO*14(F£ 224см2)
160D*l2fa192cM2) '
1600*10(8^ 160 см2)
	
4,
W(cms)
1400*8 (8“224см2)
1400*i4(F=196cm2)'
1400*12(Fc-168cm2)
1400*10 (8^140 см*)
1250*14(Faig175 смг)
1250*12(8^150 см2)
1250*10(8^ 125 см2)
сечений подкрановых балок
М _ en — inn. -	___Af
Рис.- 6.7, Графики, для1 подбора
а — при — от 10 до 40; б — при — от 30 до 70; е — при — от 50 до 100; е — при — от 100 до 220
R	R	R	R
R	R

53В
500
«70
«40
410
380
350
220
240
250
200
300
320
34
360
380
400
«20
440
460
480
500
320
180
200
гвоо^^вас1)
WfcM3)
1800*18(F^324c»*)
1800*16(Fc=288c»1)
№0DxI4(Fc=252cm*)

2500*20(F^50Dc»*)
2500*18(5^45001*)
2500xI6(F^400cmi)
2500*14(Fj;350ai*) _
2200*22(F£4B4c»‘)~
2200*20(6^4400»*)
2200*I8(F^3S6cm*)
2200*l6(F^352c»*)
2200*!4(F^308cm*)
20D0‘2D(Fi;^O0cm*)
2000*t8(Fc^350c»>)
2000*16(F^320c»*)
2000*l«(Fc^280c»*)
2000*I2(F-2«Ocm*)
F0.fc»*)
1800*12(F=216cm2)
Рис 6.7. Графики для подбора
сечений подкрановых балок
Л - при — от 2S0 ао 350; в —.при от 350 яо^500
R	»
Гл. б. Подкрановые пути
I
0,95
09\fi
0,85
0.8 j
Их (тм)
1 fi (т/см2)
№
620
580
МО
500
к/ (см3)
280
310
340
370
400
430
460-
490-
520-
550-
580-
610
18OO*I8(FC% 324смг)
640-
670-
700
920
220
250
Fn (CM>)
Рис. 6.7. ж. Графики для подбора сечений подкрановых балок
м
при — от 500 до 650


2800*16(^448 смг)
2500*20(Fc-500cm1)
2500*18(Fc^45Ocm1)
250D*16(Fc=‘I00cm1)
2500*19(^350aS)
2200*22 (F^Wcm2)
2200 *20(F^ 990 см1)
2200*18 (F„ff 395см1)
22OO*I6(FC^ 352см1)
2200 *W<rf 308cm1)
2000*20 (Fcff, 400 см2)
2000*18(Fgfi 360см1)
2000*16(Fcff 320cm1)
2000* 19 (Fc^ 280см1)
2000*l2(Fc„ 240CM1)
Для пользования графиком находят в верхней его
части прямую, соответствующую заданному 0 (табл.
6.7), и на ней точку, соответствующую найденному пред-
Мх тм
варительно —	Опущенная из этой точки верти-
кальная линия пересекает в нижней части графика ряд
наклонных прямых, каждой из которых соответствует
балка с постоянной высотой и толщиной стенки и пе-
ременными1 площадями поясов Точки пересечения дают
ряд балок с различными стенками и различными пол-
ными площадями, удовлетворяющих поставленному
/	Мх
условию при данных — и —-=р I Полные площади
\	°н
балок F нанесены иад каждой прямой с интервалами
192
Раздел П. Стальные конструкций промышленных зданий
10—20 слс2. Площади поясов определяются по форму-
лам:
Fb = TTb-°'5Fc:	<6-5)
74t₽_0’5Fc-	(6'6)
i * Т р
Высота h (в см) вертикальной стенки балки, со-
ответствующая наименьшему весу балки, определяется
по формуле
А = 1’4”|/т’	(6-7)
где W— требуемый момент сопротивления, вычисля-
емый по формуле
М
<6-8>
М — расчетный изгибающий момент в вертикаль-
ной плоскости;
Р— расчетное сопротивление изгибу прокатной
стали;,
5— толщина стенки балки, определяемая (в мм)
по эмпирической формуле
В ==(7 + ЗА) мм;	(6.9)
h—высота стенки балки в м.
Толщина стенки & принимается в четных милли-
метрах. Принятая толщина стенки балки проверяется
расчетом на срез и устойчивость.
' Подсчитанная по условиям получения наименьшего
веса высота стенки балки, должна обеспечивать необ-
ходимую жесткость.
В'табл. 6.8 приводится наименьшее отношение, вы-
соты балки Н к пролету L для сварных подкрановых
балок со сплошной стенкой симметричного сечения по
условиям допускаемых прогибов, приведенных в
табл. 2.6.
Таблица 6.8
н
Наименьшие отношения для сварных
подкрановых балок со сплошной стенкой
симметричного сечения
Допускае- мый отно- сительный прогиб в долях от L	Наименьшее отношение -^-для балок L ‘					
	разрезных пос- тоянного сечения		разрезных пере- менного сечеиия		неразрезных	
	Ст. 3	15ХСНД	Ст. 3	15ХСНД	Ст. 3	| 15ХСНД
1/400	0,059	0,081	0,065	0,089	0,053	0,073
1/500	0,074	0,101	0,081	0,111 .	0,066	0,091
1/600	0,088	0,122	0,097	0,134	0,079	0,11
1/750	0,11	0,152	0,121	0,167	0,099	0,137
Примечания: I. При несимметричном сечении указанные отношения соответствуют не Я/L, а 2 e/L, где е — расстояние от центра тяжести] сечения балки до наиболее напряженного от вер- тикальной нагрузки волокна. 2. Для клепаных балок указанные значения Н/L должны быть умножены на 0,85.	/						
. Толщину поясных листов балки следует принимать
в пределах от 8 до 40 мМ; при этом ширина сжатого
поясного листа не должна превышать величии, ука-
занных в главе 2.
Назначение ширины сжатых поясов сварных или
клепаных балок следует производить с учетом общей
устойчивости (табл. 2.25).
Ширину полос (в мм) для стенок и поясов дву-
тавровых балок принимать согласно ряду Р20 предпо-
чтительных чисел по ГОСТ 8032—56 «Предпочтитель-
ные числа и ряды предпочтительных чисел».
, При выборе высот стенок балок рекомендуется по
возможности применять размеры, принятые в типо-
вых проектах, с градацией в 200 мм (600, 800, 1000, 1200,
1400 и 1600 мм). Подкрановые балки следует проектиро-
вать сварными. Клепка в настоящее время применяется
только для очень мощных балок под краны тяжелого
режима работы. Пояса клепаных балок компонуются из
уголков и листов. Площадь уголков рекомендуется при-
нимать не менее 30% от всей площади пояса.
В тяжелых клепаных подкрановых балках необхо-
димо предусмотреть пристрожку верхних кромок верти-
кальных листов заподлицо с обушками поясных угол-
ков. !
Сечения сплошных подкрановых балок подлежат
Проверке на прочность и устойчивость по формулам
табл 6 9.
Подкрановые балки должны быть проверены иа де-
формативность (максимальный прогиб). Прогиб опреде-
ляется по формуле
а£а
/=А—,	(6.10)
л
где f — прогиб балки в см;
L — пролет балки в м;
Н — полная высота балки в см;
а—напряжение в т!см2 от вертикальной норма-
тивной нагрузки без учета динамического ко-
эффициента, вычисленное по сечению брутто
в середине пролета;	г
k— коэффициент, принимаемый для разрезных
балок равным 1, для неразрезных балок — 0,9.
Рис. 6 8. Ребра жесткости на подкрановых
балках
а — поперечные главные ребра установлены на всю
высоту балки, б — то же, с промежуточными * попе-
речными ребрами в сжатой зоне стенки; в — то же,
с продольным ребром в сжатой зоне стенки; г — то
же, с промежуточными поперечными и продольными
ребрами в сжатой зоне стенкн
При определении прогиба по формуле (6.10) для
неразрезных балок а — максимальное напряжение в
крайнем пролете. При несимметричных сечениях вместо
Н принимается 2е, где е — расстояние от центра тя-
Гл. к6. Подкрановые пути
193
Таблица 6.9
Формулы для расчета сплошных подкрановых балок.
Тип тормоз- ной балки	Нормальные напряжения		Скалывающие напряжения
	) в верхнем поясе	в нижнем поясе	
Тормозной балкой служит верхний пояс	На прочность / Му Mv \ | —-+— ^нт	/ На устойчивость му 	—<R •Рб^бр	о» V Л6	<?5бр
Сплошная тормозная балка	/2^ V нт <т )		'6Р8	ср
Сквозная тор- мозная балка	\ ^нт Wu	Fn / \	WHT	нт /		
Местные на-
пряжения
стенки
Приведенные напряжения в крайнем
волокне стенки
(для клепаных балок по риске поясных
, уголков)
Только при т>0,4 Я
6z
Q
где Т == -V—г
лст6
одного и того же
; а и t определяются для
сечения и загружения
Примечания: 1. В площадь поясов балок F^ при сварных балках вводится только
лист и уголки.
2. Нормальное усилие в поясе подкрановой балки, имеющей сквозную тормозную балку,
расчетный изгибающий момент в тормозной балке при соответствующей установке кранов, т.
кальный момент; а — расстояние между центрами тяжести поясов тормозной балки).
поясной лист, а
при клепаных — поясной
формуле М г. а (где Мт —
определяется по
е. установке, дающей "расчетный вергн-
3.	При наличии в^балках продольных усилий напряжение от них следует учитывать д полнительно; при этом усилия от торможения
кранов учитываются наибольшие, но только либо от одного поперечного, лнбо'от одного при ильного торможения.
Обозначения:
Мх — расчетный изгибающий момент в вертикальной плоскости;
Му — расчетный изгибающий момент в горизонтальной плоскости (при сквозной тормозной балке Afу — местный изгибаю-
®бр н «"нт
^бр Н ^нт моменты сопротивления брутто и нетто верхнего пояса относительно вертикальной ось для проверяемого сечення балки;
—	момент сопротивления тормозной балки (для верхнего пояса подкрановой балки);
—	площадь нетто верхнего пояса в проверяемом сечении балки;
— коэффициент уменьшения несущей способности при проверке общей устойчивости балки (см. п. 2.3);
N — расчетное нормальное усилие в верхнем поясе от горизонтальных крановых нагрузок;
Q — расчетная поперечная сила;
Sgp —- статический момент брутто сдвигающейся части сечения балки относительно нейтральной оси;
Jgp — момент инерции брутто сечення балки;
о —. толщина стенки балки;
Р — давление колеса крана без учета коэффициента динамики;
щий момент в поясе);	У
— моменты сопротивления брутто и нетто относительно горизонтальной оси для проверяемого сечения балки;
Z= С
3
---- — условная длина распределения давления колеса;
8
с — коэффициент, принимаемый для сварных балок равным 3,25, для клепаных балок — 3,75;
Jn — сумма моментов инерции пояса балки и подкранового рельса (отнссительно собственных осей); в случае приварки рель-
са швами, обеспечивающими совместную работу рельса и балки, Jn — общий момент инерции рельса и пояса;
пх — коэффициент, принимаемый для подкрановых балок, работающих в зданиях с тяжелым режимом работы кранов, рав-
ным 1,5 и для прочих подкрановых балок равным 1,1;
Я — расчетное сопротивление изгибу прокатной стали;
ЯСр — расчетное сопротивление срезу прокатной стали. Расчетные сопротивления учитывают коэффициенты работы конструк-
ций т.
жести сечения до наиболее напряженного волокна от
воздействия вертикальных нагрузок.
В стенках сплошных подкрановых
быть обеспечена местная устойчивость
с in. 3, главы 2.
Укрепление стенок балки может
поперечными главными ребрами, поставленными на всю
высоту стенки (рис. 6.8, aj; поперечными главными и
расположенными в сжатой зоне стенки поперечными про-
13—915
балок должна
в соответствии
производиться:
межуточными (короткими) ребрами (рис. 6 8, б); по-
перечными главными и расположенными в сжатой зоне
стенки продольными ребрами (рис. 6 8, в); поперечными
главными и промежуточными и расположенными в
сжатой зоне стенки продольными ребрами (рис. 6 8, г).
При встрече продольных ребер с главными попереч-
ными продольные ребра прерываются для пропуска по-
перечных. При наличии продольных ребер короткие
ребра доводятся только до продольного ребра. В бал-
194
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
Рис. 6.9. При-
мыкание ребер
жесткости к
 поясам в свар-
ных балках
ках высотой до 1,5 м следует избегать установки ко-
ротких ребер жесткости. Во всех балках с тяжелым
режимом работы кранов применение коротких ребер
допускается только при наличии продольных ребер
с приваркой торцов коротких ребер к продольному ре-
бру. В остальные сварных балках короткие ребра, при-
варка которых вызывает значительные усадочные де-
формации в создает . концентра-
торы напряжений, допускаются
только в исключительных случаях.
Ребра жесткости сварных подкра-
новых балок рекомендуется про-
ектировать из полосовой стали.
Поперечные главные ребра жест-
кости следует непосредственно
приваривать к верхнему поясу
балки, а к нижнему поясу балки
либо не приваривать совсем, либо
приваривать через прокладки про-
дольными швами Примыкание
ребер жесткости к поясам в свар-
ных подкрановых балках показано
на рис. 6.9.
Ребра жесткости клепаных
подкрановых балок рекомендуется
> неравнобокой угловой ст'али с
выступающей широкой полкой. Обычно поперечные
ребра 'жесткости крепятся к стенкам балки с
применением прокладок (рис. 6.10, а) В целях эконо-
мии стали возможно крепление без прокладок 6 по-
мощью специальных коротышей (рис. 6.10,6) или
из
Рис. 6.10. Примеры выполнения ребер
жесткости в клепаных балках
/г паЛпя жесткости из прокатных неравнобокнх уголков с
д — ребра жесткости з р	жесткости из уголков
прокладками, б - креплен не реи р жесткОстн из уголков с
ь с ПОМОЩЬЮ коР^Ь1“ей' (стоожка) торцов ребер жесткости
“СаЛке%алПет- пЖ Ли-Рожка торца
=" /р=ь	'
тпппов оебео жесткости осуществлять только по высту
= “=
Т°М Толщину Зребра рекомендуется принимать не ме-
Яее Участок стенки над опорой в составных .и прокат-
ных балках должен укрепляться onoP»“™ Реб₽^“
жесткости Опорное ребро жесткости рассчитывается
иОТб_ из плотоети «з™ ™ =
нагруженная опорной реакцией. В р
этой стойки включаются ребра жесткости и полоса
стенки балки шириной до 15 S с каждой стороны ре-
бра. Расчетная длина стойки принимается равной вы-
соте стенки балки. Выступающие части опорных ребер
должны быть плотно пригнаны или приварены к ниж-
нему поясу балки и проверены на передачу опорных
реакций с опоры на балку. Угловые швы, соединяющие
стенки и пояса сварных подкрановых балок и заклепки
в вертикальных полках клепаных подкрановых балок,
следует рассчитывать по формулам из табл. 6.10.
Таблица 6.10
Формулы для расчета соединений поясов
подкрановых балок со стенкой
Пояс	Тип соединения	Расчетные формулы
Верх- ний	Сварка угло- выми швами	1 Г!°зп v /««•₽ v —	 1/ —Н- +[— <ДЧ> У Нбр/ к * / уг
	Заклепки	1 //os"	У “V
Ниж- ний	Сварка угло- выми швами	——п	<«СР ^ш'бр уГ
	Заклепки	OS а——<Na Ч 3
Обозначения: Sn — статический момент брутто пояса
балки относительно нейтральной оси;
Лш — высота катета углового шва;
р — коэффициент провара шва, принима-
емый по данным в главе 2.5;
• — коэффициент, принимаемый: для свар-
ных балок 1; для клепаных балок
1	при пристрожке стенки к поясу 0,4;
при отсутствии пристрожки стенки
к верхнему поясу 1;
— расчетное сопротивление срезу угловых
швов;
fl — шаг поясных заклепок;
Na — минимальное расчетное усилие на за-
клепку, определяемое при расчете иа
срез — по формуле W = Язак Fn
з ср ср
(где лСр — число срезов); при расчете
на смятие — по формуле Nз==Язак^Е6;
Р — давление колеса крана без учета коэф-
фициента динамики;
Q — расчетная поперечная сила;
J — момент инерции брутто;
z — условная длина распределения давле-
ния колеса (см. обозначения к табл.
6.9);
Я 6 — наименьшая сумма толщин элементов,
сминаемых в одном направлении;
Л1 — коэффициент,' принимаемый для под-
крановых балок, работающих в зда-
ниях с тяжелым режимом работы кра-
нов, равным 1,5, и для прочих подкра-
новых балок, равным 1,1.
Гл. >6. Подкрановые пути
195
В подкрановых балках зданий и сооружений ме-
таллургических заводов с тяжелым режимом работы
Кранов швы, прикрепляющие верхний пояс к стенке
балки, должны выполняться с проваром на всю толщи-
ну стенки; для этого при толщине стенок 10 мм и бо-
лее при ручной и полуавтоматической сварке, а также
при толщине стенок 14 мм и более при автоматической
сварке следует предусматривать К-образную обработку
верхних кромок стенки (рис 6 11, а). При поясных
швах, выполненных с ’проваром на всю толщину стен-
Рис. 611. Сварные стыки подкрановых балок
а — К-образный стык пояса со/ггенкой, б — стык сжатых поясов
балок; _ в — стык растянутых поясов балок, г — стык стенки;
д — стык поясов при разной толщине листов
Торцы ребер жесткости у поясов балок и в, местах
пересечения должны иметь скосы 40x60 мм с большим
катетом, расположенным вдоль стенки балки (рис. 6.9);
стыки стенок сварных балок должны быть удалены от;
ребер жесткости не
(рис., 6 11, г).
менее чем на десять толщин стенки
г
ки, сварной шов разрешается считать равнопрочным
со стенкой, и прочность стенки должна быть проверена
на скалывание и местные напряжения по соответствую-
щим формулам табл 6 10. Требования к сварным швам
и заклепочным соединениям1 даны в п. 2 5.
Рис. 6.12. Монтажный
клепаный стык сварной
балки
Пояса сварных балок
следует проектировать из
одного листа или в крайнем
случае из двух с разницей
в ширине не менее 40 мм.
В сварных балках про-
летом 12 м и более реко-
мендуется в целях уменьше-
ния расхода стали изменять
сечение поясных листов со-
гласно огибающей эпюре
моментов что достигается
в верхнем поясе уменьши- (
нием его ширины, а в ниж-
нем поясе — уменьшением
либо ширины либо толщи-
ны поясных листов.
При необходимости уст-
ройства стыков в подкрано-
вых балках рекомендуется
назначать по длине балки
/ — стыковые накладки, 2— два стыка; располагая их на
крановый рельс	расстоянии около ’/5 проле-
та балки от опор Стыки
стенок сварных балок следует располагать на участках
с "неполностью использованной несущей способностью
и делать их в стык прямыми швами. Заводские и мон-
тажные (укрупнительные) стыки сжатых поясов свар-
ных балок следует делать в стык прямыми швами
(рис. 6.11,6), стыки растянутых поясов делать в стык
косыми швами под углом 45° (рис 6 II. в) в случае,
если.несущая способность основного металла пояса пол-
ностью использована, и прямыми швами, если требуемая
несущая способность не превышает значения, опреде-
Поверхность швов
в стык рекомендуется за
читать заподлицо с ос-
новным металлом; в ме-
стах пересечения стыко-
вых швов стенки с реб-
рами жесткости швы,
прикрепляющие ребра к
стенке, обрывают не до-
водя до стыкового шва
на 40—50 мм В стыках
поясов разной ширины, а
также разной толщины,
если разница толщин
превышает 4 мм. или !/в
толщины, более тонкого
листа,, необходимо устра
ивать скосы для плавно
го перехода ширины или
толщины и делать их не
круче 1 : 5 (рис. 6 11,6)
Применение прерывистых
швов не допускается.
В случае применения
для тяжелых балок кле-
паных укрупнительных
стыков их следует раз-
мещать по длине балки
в местах, где несущая
способность балки, опре-
деленная с учетом ослаб-
ления ,сечения заклепоч
ными отверстиями, соот-
ветствует расчетному
ленного по расчетному сопротивлению сварного шва
иа растяжение. Все швы в стык следует осуществлять
с подваркой корня шва.
Во избежание концентрации напряжений, увелйчи-
вающих опасность хрупкого разрушения," необходимо
соблюдать в сварных балках следующие конструктив-
ные мероприятия.
усилию в этом сечении.
Перекрытие стыков сте-
нок и поясных листов ре-
комендуется осуществ-
лять парными накладка-
мй* Для возможности
укладки подкранового
рельса без подкладок по
•верху верхнего пояса
применяется устройство
узких накладок (рис.
6.12).
Рис 6 13. Заводские сты-
ки клепаных балок
а — вертикальный стык стен-
ки двумя накладками в пре-
делах между кромками по-
ясных уголков; б — то же,
с накладками, перекрываю-
щими поясные уголки и
стыковые накладки стенки;
в — вертикальный и гори-
зонтальный стыки стенки,
перекрываемые двойными
накладками
13*
196
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Изменение сечения клепаных балок производится
по огибающей, эпюры моментов за счет обрыва горизон-
тальных листов; при этом в нижнем поясе назначают
обрывы листов, а в верхнем поясе листы либо не об-
рывают, либо заменяют их за местами обрыва узкими
подкладками, укладываемыми под подошву рельса.
Обычно подкладки в сечения балки не вводятся, так как
конструктивно трудно их соединять с поясом балки и
Осуществлять стыки. Обрываемые листы пояса должны
быть продолжены за расчетное место обрыва на длину,
достаточную для размещения половины заклепок, необ-
ходимых для прикрепления листа по площади. Каждый
ных уголков клепаных
балок
а — с накладками из угол-
ков с обработанными обуш-
ками, б — с накладками нз
полос
лист на участке между фактическим местом его обрыва
и местом обрыва предыдущего листа должен быть при-
креплен из расчета на полную площадь сечения листа.
В креплениях одного элемента к другому через
прокладки, а также в креплениях с односторонней на-
кладкой число заклепок должно быть увеличено на
10% против полученного по расчету. При проектирова-
нии заводских стыков клепаных балок рекомендуется:
на участках с неполностью использованной несущей
способностью балки вертикальный ^поперечный стык
стенки перекрывать двойными листовыми накладками в
пределах расстояния между кромками поясных уголков
(рис. 6.13, а); на участках с полностью использованной
несущей способностью балки вертикальный стык стенки
следует перекрывать средними накладками в пределах
расстояния между кромками поясных уголков и край-
ними накладками, перепускаемыми на средние наклад-
ки (рис. 6.13,6). В этом случае при толщине средних
накладок, меньшей, чем толщина поясных уголков, за-
пор между накладками заполняется прокладками Про-
дольные стыки вертикальных листов надо перекрывать
парными накладками (рис. 6.13, в), толщину каждой
из накладок принимать не менее 0,6 от толщины стенки.
Стыки поясных уголков следует, как правило, пе-
рекрывать накладками из уголков того же сечения с об-
работанными обушками (рис 6 14,а). При просверли-
вании отверстий на многошпиндельных сверлильных
станках допускается перекрытие поясных уголков посред-
ством накладок из полосы (рис. 6 14,6). Стыки поясных
листов необходимо перекрывать листовыми накладками;
листы поясов верхнего пояса рекомендуется перекры-
вать парными узкими накладками (вне пределов подош-
вы подкранового рельса), а стыки листов нижнего поя-
са — накладками на всю ширину основных листов. При
наличии листового пакета рационально устройство сту-
пенчатых стыков (рис. 6.15, а) Пример заводского стыка
нижнего пояса показан на рис. 6.15, 6.
Укрупнительные и монтажные стыки надлежит
проектировать совмещенными; эти стыки устраивают та-
ким образом, чтобы монтажные элементы можно бы*ло
соединять без сложных заводок (вилок). Обрезы лис-
тов следует располагать в ступенчатом порядке либо4
по диагонади (рис. 6 16, а), либо симметрично (рис.
6.16,6). Рекомендуется отдавать предпочтение сты-
кам первого типа, требующим меньшего количества
монтажной кл°пки. Отдельные элементы подкрановой
балки в монтажных стыках предпочтительно перекры-
вать следующим образом: стенки — листовыми наклад-
ками; поясные уголки — угловыми накладками (коро-
тышами), располагаемыми поверх накладок на стенках,
Причем поясные уголки доводятся только до накладок
на стенках, и в плоскости горизонтальных полок пояс-
ных уголков устанавливаются две прокладки, вырав-
нивающие толщину поясных уголков и толщину накла-
док, стыкующих вертикальный лист, поясные листы —
парными узкими накладками для листов верхнего пояса
и одиночными широкими накладками для листов ниж-
него пояса.
Рис. 6 14. Стыки пояс-
а—листов верхнего пояса; б — листов нижнего пояса; 1 —1
стыковые накладки
Расчет и конструирование сквозных подкрановых
балок. Сквозные подкрановы-е балки могут быть ренины
в виде шпренгельной балки (рис. 6.17, а) и фермы
(рис. 6 17,6). Конструкция шпренгельной балки состоит
из балки жесткости (верхнего пояса), центральной стой-
ки и шпренгеля (нижнего пояса).
Для повышения устойчивости балки шпренгель ре-
комендуется центрировать на нижнюю грань балки
жесткости. Применение шпренгельных балок с количе-
ством стоек более одной в качестве подкрановых не до-
пускается ввиду малой жесткости таких балок в вер-
тикальной плоскости при односторонней нагрузке. Ис-
ходя из наибольшей панели (около 3 м), максимальный
пролет шпренгельной балки получается 6 м, при таких
пролетах применение сквозных балок выгодно только
при кранах малой грузоподъемности (5 т). Таким об-
разом, область применения шпренгельных балок очень
ограничена. Высоту шпренгельных подкрановых балок
надо назначать равной у4—У5 от их пролета. При рас-
чете шпренгельной балки — системы однажды статиче-
ски неопределимой — за лишнюю неизвестную величину
удобно принимать расчетное усилие в вертикальной
стойке V или расчетную горизонтальную составляющую
Н усилия в шпренгеле (нижнем поясе).
Гл. б. Подкрановые пути
197
Рис. 6 16. Схемы совмещенных, монтажных стыков клепаных балок с расположением обрывов листов
в ступенчатом .порядке
а — по диагонали; б — симметрично; 1 — стыковые накладки; 2 — прокладки
Учитывая ограниченное рациональное применение
такой системы, усилие Н при действии на балку сосре-
доточенных грузов с достаточной для практики точ-
ностью может определяться, независимо от центровки
шпренгеля на нижнюю грань или ось балки, по форму-
лам, приведенным ниже. Если требуется произвести
точный расчет, то следует иметь в виду, что при таких
расчетах правильное определение усилий в элементах
шпренгельной балки воз-
можно лишь в случае, если
соотношения между геомет-
рическими характеристика-
ми этих элементов (J и F),
полученные в результате
Рис. 6.17. Схемы сквоз-
ных подкрановых балок
а — шпренгельной; б — фер-
мы
подбора сечений, соответствуют предварительно задан-
ным. Поэтому при необходимости произвести точный
расчет шпренгельной балки (во избежание повторной
работы) этими формулами удобно воспользоваться для
предварительного подбора сечений элементов этой
балки
-к a-t	па^
И = Pi т) sin —-— + Р2 ч] sin--— +
La	La
+...+рпг[3[п-	'	(6Л1)
где Pi, Pg,-> Рп—сосредоточенные грузы;
аь	ап—расстояние точки приложения этих
грузов от опоры;
L — пролет балки;
L
•9 = 0,25 — .
И
здесь h — высота шпренгельной балки в середине про-
лета, измеряемая от центра тяжести (оси)
шпренгеля (нижнего пояса) до центра тяже-
сти (оси) балки жесткости (верхнего пояса).
При симметричном относительно середины балки
расположении двух равных сосредоточенных грузов
(давление смежных колес двух одинаковых кранов
расчетное усилие Н можно определить по формуле
тс а
Н = 2Рт} sin —~.	(6.12)
После определения горизонтальной составляющей
Н усилия в шпренгеле расчетные усилия в элементах
шпренгельной балки вычисляются по следующим фор-
мулам.
Расчетный изгибающий момент в сечении х балки
жесткости
=	—/7у,	(6.13)
где Мо — расчетный момент в простой, статически оп-
ределимой балке (без шпренгеля); у — рас-
стояние (по вертикали) от оси балки жестко-
сти до оси шпренгеля в сечении х.
Расчетная поперечная сила в сечении х балки жест-
кости
=	(6.14)
где Qo — расчетная поперечная сила в простой, стати-
чески определимой балке; « — угол наклона
шпренгеля к оси балки жесткости
Расчетное осевое усилие (сжатие) в балке жесткости
N = H.	(без-
расчетное усилие в шпренгеле (растяжение)
S=------------.	(6.1БУ
COS а
198
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
^Расчетное усилие в стойке (сжатие)
V = 4H~.	(6.17)
. Сечение верхнего пояса шпренгельной балки должно
быть проверено на невыгоднейшие комбинации изги-
бающих моментов (положительного на полупролете бал-
ки,и отрицательного над средней стойкой) с соответ-
ствующими осевыми усилиями Расчетные усилия в ос-
тальных элементах шпренгельной балки (нижнем поя-
се и стойке) определяют по'наибольшему значению рас-
четного усилия Н\ ^при этом следует иметь в виду, что
при рас'чете шпренгельной балки с двумя равными со-
средоточенными грузами эти грузы должны устанавли-
ваться: для определения наибольшего значения расчет-
ного усилия Н — в сближенном положении симметрич-
но относительно середины пролета балки; для опреде-
ления наибольшего положительного расчетного момен-
та в балке жесткости — в сближенном положении сим-
метрично относительно четверти пролета балки; для
определения наибольшего отрицательного расчетного
момента в балке жесткости — симметрично относитель-
но середины пролета балки при расстоянии между
грузами, равном (0,4—0,5) L для балок с высотой
L и (0,5—0,6) L для балок с высотой h=xlsL.
Подкрановые .фермы надлежит проектировать с па-
раллельными поясами, принимая для них простую тре-
угольную систему решетки с промежуточными стойка-
ми, так как при ‘такой решетке вес подкрановых ферм
будет ниже на 10% по сравнению с аналогичными фер-
мами, имеющими раскосную решетку при одинаковой
высоте и нагрузках. Фермы со сложной системой решет-
ки, например со шпренгелями, уменьшающими длину
панели верхнего пояса, применять не рекомендуется
ввиду наличия в таких фермах значительных дополни-
тельных напряжений от жесткости узлов. Высоту под-
крановых ферм рекомендуется назначать в пределах
11 11
—— пролета при пролетах 12—18 м и —------------~
пролета при пролетах 24—36 м (где меньшие величины
относятся к большим пролетам ферм).
Длину панели подкрановой фермы рационально на-
значать приблизительно равной высоте фермы, но не бо-
лее 3 м с тем, чтобы можно было подобрать сечение
верхнего пояса из прокатного двутавра, усиленного го-
ризонтальным листом или двумя уголками Расчет под-
крановой фермы с треугольной решеткой, представляю-
щей собой статически неопределимую систему с числом
неизвестных п— 1 (где п—число панелей верхнего пояса),
точными методами строительной механики! достаточно
трудоемок Для правильного решения этой задачи весьма
важно наиболее точно задаться геометрическими хардите-
ристиками элементов фермы (моментом инерции
/ и плош.адью сечения F—для верхнего пояса; пло-
щадями сечений F — для остальных элементов решет-
ки) Рекомендуется принимать следующие типы сечений
подкрановых ферм для верхнего пояса — из прокатно-
го двутавра, усиленного горизонтальным листом или
неравнобокими уголками (рис 6.3, а, б); для нижнего
пояса — из двух равнобоких или неравнобоких уголков,
соединенных в тавр; для элементов решетки раскосов—
из двух равнобоких уголков, соединенных в тавр, и сто-
чек— из .двух равнобоких уголков, соединенных в тавр
<или крестом Предварительное определение геометриче-
ских характеристик элементов подкрановых ферм мо-
^кет производиться путем сопоставления с ранее запро-
ектированными подобными • фермами или, если такой
возможности не имеется, пользуются более простым
приближенным методом расчета, получая путем после-
довательных попыток достаточно правильные геометри-
ческие характеристики сечений элементов фермы.
Для предварительного подбора сечений элементов
очень тяжелых подкрановых ферм, а также для окон-
чательного расчета (при наличии достаточно точных
геометрических характеристик сечений элементов ферм)
под краны грузоподъемностью до 75 т рекомендуется
•въэьэвс! tfoiaw игчннатпосГиХ ииТпсиХцэи-э чъвнаийбп
ии!гиэХ xi4H4irotrodu Х1чн1аьэвс1 KHHairairaduo ыгД (I
sodinan говэо ou вгоахэ BBHiaha₽d ввняогаХ BoiaBMHHHdn
Рте. 618 Схемы и эпюры момен-
тов сквозной 1 балки
а — конструктивная схеца (сплошной
линией), расчетная (штрих-пунктир-
ной), б — схема загружения неразрез-
ной балки; в — схема загружения
сквозной балкн вследствие внецентрен-
ного примыкания элементов решетки к
верхнему поясу; г — эпюра опорных
моментов от момента, приложенного на
крайней опоре, д — то же, от момента,
приложенного к средней опоре, / — ось
верхнего пояса, 2 — нижняя кромка
верхнего пояса
тяжести элементов фермы с шарнирными узлами
(рис. 6.18, а).
2)	По принятой расчетной схеме определяются мак-
симальные расчетные усилия в нижнем поясе и элемен-
тах решетки.
3)	Производится установка грузов, соответствую-
щая максимальным усилиям (продольным силам и мо-
ментам) в рассматриваемой панели. >
4)	По выполненной установке грузов определяются
расчетные продольные силы О], О3 и т. д. для всех-
панелей верхнего пояса.
5)	Максимальный расчётный момент в верхнем поя-
се является суммой следующих моментов: М] — в не-
разрезной балке на жестких опорах; М2 — возникаю-
щего в результате прогиба верхнего пояса в системе
балки на двух опорах пролетом L; Л43— от виецентрен-
ного примыкания элементов решетки к верхнему поясу.
Гл. 6. Подкрановые пути
199
6)	Для определения расчетного момента Mi в не-
разрезной балке (рис. 6.18,6) сначала вычисляются
опорные моменты по формулам:
' М2 = 0,5 (Л4§ + 0,27 Aff).;
Л13 = 0,5 (Л4§ + 0,27 Л4§) ,
где М2 и Mg—расчетные опорные моменты пролета
2—3 в предположении полного защем-
ления на опорах 2 и 3, например для,
Pi эти моменты равны:
__ Pi ab2 .	’
“ /2 ;
(6.18)'
ф уз а
Mg
Afg
О
/2
Влияние грузов в других панелях может быть уч-
тено по тем же формулам, например влияние груза Р3,
находящегося в панели 4—5:
М4 = 0,5 (М° + 0,27М°);	(6.20)
Мэ = 0,27М4;	(6.21)
М2 = 0,27М3,	(6.22)
где М4 и М ° —расчетные опорные моменты пролета
4—5 в предположении полного защем-
ления на опорах 4 и 5.
, Вставляя соответственные значения по этим же
формулам, может быть определено влияние груза Р^
находящегося в панели 0—£_и т. д.
7)	Расчетный момент Ms определяется по формуле
ML
М* = ПК г ’	(6-23>
0,6 JL
где расчетный момент в разрезной балке проле-
том L при принятой для рассматриваемого
сечения установке грузов;
У в — собственный момент инерции сечения верхне-
го пояса относительно горизонтальной оси;
JL — момент инерции сечения расчетной балки, оп-
ределяемый по формуле
4=^в+—рУ;	ft2; (6.24)
Г в + Г н
h—'расстояние между центрами тяжести сечений
верхнего и нижнего поясов;
FB—площадь сечения верхнего пояса;
Гн—площадь сечения нижнего пояса. __
8)	Для получения расчетного момента Л43 опреде-
ляется эпюра моментов от внецентренного примыкания
элементов решетки к верхнему поясу, как сумма эпюр
от узловых моментов A4q,	и Mq (рис. 6.18, в).
Расчетные) узловые моменты определяются по фор-
мулам:
^=О1в;
Л4* = (О2-
М' = (02 - 03)е;
Л4б= О3е,
где 01, О2, О3 — продольные усилия верхнего пояса при
данной установке грузов; е — расстоя-
ние от нижней кромки верхнего пояса
до его оси, проходящей через центр'
тяжести сечения.
9)	Расчетные опорные моменты от момента, прило-
женного на крайней опоре (рис. 618,а), определяются
по формулам:
Л4] = —0,27 М'о;
М, = — 0.27Л41;
М3 = — 0,27Af2.
(6.26)
(6.27)
Расчетные опорные моменты от момента, приложен-
ного к средней опоре (рис. 6.18,6), определяются по
формулам:
М23 = M21=0,5Mj;
Л4з2 =0,274^23 •
Сечения элементов сквозных подкрановых балок
проверяются на прочность и устойчивость по формулам
из табл. 6.11.
Проверку несущей способности стенки балки жест-
кости по скалыванию и на местное напряжение следует
производить по соответствующим формулам табл. 6.9.
Величину прогиба разрезной сквозной подкрановой
балки можно определить по формуле
Мн£а
f =-------
J ‘ 8EJ
где Мн—'изгибающий момент в середине пролета от,
вертикальной нормативной нагрузки без
учета коэффициента динамики;
L — расчетный пролет балки;
J — момент инерции поясов фермы, подсчитанный
относительно нейтральной оси посередине
пролета.
Элементы решетки надлежит присоединять к поя-
сам при помощи фасонок Толщину фасонок следует
принимать не менее 10 мм. Крепление фасонок к верх-
ним поясам следует осуществлять с К-образной обработ-
кой кромок (рис. 6.11, а). Начало и конец сварного шва,
прикрепляющего фасонку к поясу, должны быть зачи-
щены для плавного перехода от фасонки к поясу.
> В зданиях и сооружениях металлургических заво-
дов с тяжелым режимом работы кранов применять
сквозные подкрановые 'балки не рекомендуется, если,
однако, по каким-либо причинам они будут применять-
ся, то фасонки надо проектировать с плавными вы-
кружками. Элементы решетки рекомендуется центриро-
вать на нижнюю грань верхнего пояса. В узлах при-
мыкания стоек стенки верхнего пояса сквозных под-
крановых балок должны быть укреплены парными реб-
рами жесткости. Сквозные подкрановые балки, как-
правило, следует проектировать сварными; рекомендуе-
мые типы сварных узлов показаны на рис 6 19.
Стыки элементов верхнего пояса рекомендуется
проектировать в стык без накладок с расположением
стыков на участках с неполностью использованной не-
сущей способностью. Соединительные швы составных се-
чений верхнего пояса сквозных сварных балок делаются
сплошными, принимая толщину их по расчету, но не ме-
нее 6 мм.
Если по каким-либо причинам сквозные подкрано-
вые балки осуществляются клепаными, то диаметр за-
клепок надо принимать равным 20—23 мм в балках под'
20СГ
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
Продолжение табл. 6.11
Таблица 6 11
Формулы для расчета сквозных подкрановых балок
Элементы сквозной балки	Тип тормозной балки	Расчетные формулы для провер- ки несущей способности
Верхний пояс (балка жест- кости)	Сквозная	В верхнем волокне на прочность М	А*м \ —pJ-+ —+— 1 гнт WB	Wn \	нт	нт / В верхнем волокне на устойчи- вость TV + Nt п ор
	Сплошная	В верхнем волокне на прочность / N	М	Мт \ | р Н	Н ~~	| я 1 гнт	У/У / \	нт	нт / В верхнем волокне на устойчи- вость / N	М	М_ \ /	+	+ — \ F6a	W# 1 \ л 1	бр	бр /
	Сквозная или сплошная	В нижнем волокне N	М \ 1 FHT	w*1 ]<R НТ /
Нижний пояс, раскосы и стойки	S Сквозная или сплошная	На прочность ^нг На устойчивость - \ фмин
Обозначения: R — расчетное сопротивление стали растя- жению, сжатию и* изгибу с учетом ко- эффициента%словия работы; N, Af — соответственно расчетная продольная сила и расчетный изгибаю ций момент . от вертикальной нагрузки (момент ’ принимается с соответствующим зна- ком), AfT — расчетный изгибающий момент от тор- можения тележки крапа; AfM — расчетный местный изгибаю ций мо- мент от торможения тележки крана в пределах длины панели сквозной тор- мозной балки; NT — расчетное продольное усилие в балке жесткости от торможения тележки крана; FHT и ^бр “ площади сечения нетто и брутто эле- мента (балки жесткости) нижнего поя- са решетки; ррв н урв __ моменты сопротивления нетто и брут- нт-	бр то сечения балки жесткости относи- ।	тельно горизонтальной оси для верхне- го волокна; W*1 —момент сопротивления нетто сечения t	нт		
		
балки жесткости относительно гори-
зонтальной оси для нижнего волокна;
и — моменты сопротивления нетто и брут-
то сечения тормозной балки относи-
тельно вертикальной оси;
и ^бр — моменты сопротивления нетто н брут-
то верхнего пояса балки жесткости
относительно вертикальной осн;
— коэффициенты продольного изгиба
балки жесткости в вертикальной плос-
кости;
ФМиН *“ наименьший коэффициент продольного
изгиба элементов нижнего пояса и ре-
шетки.
краны грузоподъемностью до 50 т и 23—26 мм в балках
под краны грузоподъемностью более 50 т; отверстия
для заклепок проектировать по одному из следующих
типов: продавленными на меньший диаметр с последую-
щей рассверловкой до проектного диаметра в собранных
элементах, сверлеными на проектный диаметр в собран-
ных элементах; сверлеными на проектный диаметр в
отдельных деталях и элементах по кондукторам.
Рис. 619. Сварные узлы сквозных подкрановых
1	балок
В клепаных сквозных подкрановых балках стыки
элементов сечения верхнего пояса должны перекрывать-
ся парными стыковыми накладками. Учитывая трудно-
сти осуществления стыка двутавровой балки в клепке,
рекомендуется для ферм пролетом 12—18 м принимать
двутавр без стыка; при отсутствии двутавра требуемой
длины заводские стыки следует осуществлять сваркой
в стык с полным проваром, располагая их на участках с
неполностью использованной несущей способностью верх-
него пояса, причем такие стыки должны выполняться до
сборки и клепки верхнего пояса. 1
Опорные узлы. В зданиях со стальными колоннами
в зависимости от типа сечений колонн подкрановые
балки могут опираться на консоли, на уступы колонн
или на отдельные подкрановые стойки. Тип сечения ко-
лонн выбирается с учетом пролета подкрановой балки
и грузоподъемности кранов. Опирание подкрановых ба-
лок на консоли производится, как правило, при посто-
янном сечении стержня колонн. При железобетонных
колоннах зданий подкрановые балки опираются на ус-
туп с консолью, а в зданиях с кирпичными стенами (не
имеющими железобетонных колонн) — на кирпичные
пилястры с обязательным устройством на верху пиляст-
ры бетонной плиты, непосредственно под опорной сталь-
ной плитой подкрановой балки.
Гл. Й. Подкрановые пути
201
Подкрановые балки рекомендуется опирать на ко-
лонны посредством торцовых опорных ребер, фикси-
рующих центральную передачу давления н^ колонну.
В проектной практике применялись н решения с двумя
опорными ребрами, расположенными против полок под-,
крановей ветви колонны, но при этом решении односто-
роннее загружение- подкрановой балки создает значи-
Рис 6.20. Опирание подкрановых
балок, не имеющих тормозной балки
а — на колонны среднего ряда, б — на ко-
лонны крайнего ряда, 1 — нижние строга-
ные торцы опорных ребер
тельный момент в подкрановой ветви колонны. Это об-
( стоятельство привелЬ к тому, что такое решение в на-
стоящее время не применяется. Узлы опирания различ-
ных типов подкрановых балок, не имеющих тормозной
балки и имеющих сквозную или сплошную тормозные
балки, даны на рис. 6.20 и 6.21. В случае опирания
стальных подкрановых балок на железобетонные ко-
лонны (рис. 6.22) плиты и анкеры в консолях этих ко-
лонн, предусмотренные под железобетонные подкрановые
балки, подлежат замене плитами и анкерами.под сталь-
ные подкрановые б^лки Опорные плиты принимаются в
соответствии с опорными давлениями подкрановых балок
по табл. 6.12. Диаметр анкеров для всех колонн, кроме
' колонн в связевых панелях, рекомендуется принимать
18 мм. Анкеровка опорных плит в колоннах связевых
панелей должна воспринимать сдвигающие горизонталь-
ные усилия от торможения и ветра согласно расчету;
14^-915
При опирании подкрановых балок на стальные ко-
лонны в колоннах связевой панели эти усилия воспри-
нимаются монтажными швами, размер которых опреде-
Рис. 6.21. Опирание подкрановых балок с тормозной
балкой на колонны крайнего ряда
а — со сквозной тормозной балкой;>б — со сплошной тормоз-
ной балкой; А, Б — детали приварки торцов опорных ребер;
1 — нижние строганые торцы опорных ребер
Рис. 6.22. Опирание подкрано-
вых балок на железобетонные
колонны
ляетСя расчетом. Конструкция опорного узла в связевия^
панелях при опирании на стальные колонны показана на
рнс. 6.23, а\ на железобетонные колонны — на рис. 6.23, б.
202’
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Конструкция' опирания тяжелых клепаных подкрановых
балок с передачей .давления через ребра, приторцован-
ные к поясным уголкам, помазана на рис. 6.24-
Таблица 6.12
Стальные опорные плиты подкрановых балок
на железобетонных колоннах
Эскиз опорной плиты						Размеры плиты (axb) в мм	Толщина плнты в мм	Принятая расчетная марка бетона	Предельное расчетное опорное давление в т
						250X190 280X190 340X190 400x190 500X190	25 30 30 36 30 36 40 30	200 300 200 300 200 300 400 400	52 82 70 106 85 129 207 207'
!		1 _11							
									
	5	1 1 1_							
									
г									
		L-—а —							
Рис. 6.23. Опир'ание подкрановых балок на
колонны связевых панелей
а — на стальные колонны; б — на железобетонные ко-
лонны; / — анкерные болты; 2 — швы по расчету;
3 — монтажный шов
Рис. 6.24. Конструкция опирания тяже-
лой клепаной подкрановой балки
1 — торцы опорных уголков строганые, 2 —-
приторцованные полки опорных уголков приг-
наны
Боковые крепления подкрановых балок к колоннам
в плоскости верхних поясов рекомендуется проектиро-
вать при отсутствии тормозных балок посредством пар-
ных соединительных элементов (рис. 6.20), а при нали-
чии тормозных балок — посредством опорных элементов
этих балрк (.рис. 6.21).
, Опорные плиты выполняются из стали марки Ст.З,
отверстия в них устраиваются сверлеными d=19,5 мм.
Опорные плиты должны иметь риски для фиксации
Рис. 6.25. Сопряжение подкрановых
балок разной высоты на колонне
а — опиранием более низкой балки на>
столик в торце более высокой балкн; б —
развитием опорной части более1 низкой
балки; / — торцы опорных уголков стро-
гание
подкрановых балок. Приведенные в табл. 6.12 сечения
опорных плнт удовлетворяют опорным давлениям под-
крановых балок пролетом до 12 м при кранах грузо-
подъемностью до 50 т
включительно.
Смежные сплошные
подкрановые балки раз-
ной высоты осуществля-
ются либо путем устрой-
ства опорных столиков
на торце более высокой
балки (рис. 6 25, а), ли-
бо путем развития опор-
ного сечения низкой бал-
ки (рис. 6 25,6). Для
тяжелых клепаных под-
крановых балок иногда
применяется вырез в вы-
сокой балке, на который
опирается низкая балка.
Температурные швы под-
крановых балок, как
правило, устраиваются
на парных колоннах.
Расстояние между пар-
ными колоннами обра-
зуется за счет уменьше-
ния шага колонн (проле-
та подкрановых балок)
или за счет добавления
к длине здания специ-
альной вставки — темпе-
ратурный шов со встав-
кой.
Рис 6.26. Температурные
швы
а — сплошных подкрановых
балок; б — сквозных под-
крановых балок, /— ось
температурного шва, 2 —
болт срезается
В местах расположения температурных пивав, при
любом их типе, сплошные подкрановые балки следует -
проектировать консольными (рис. 6.26, а). При сквозных
подкрановых балках опорные уз;1ы в температурных
швах осуществляются с помощью специальных вклады-
Гл, 6. Подкрановые пути
шей (рис. 6.26, б). Сечение вкладышей удобно принимать
такое же, как и верхнего .пояса (балки жесткости)
сквозной подкрановой балки. Применение специальных
вкладышей при компоновке температурного шва со
вставкой дает возможность иметь балки у температур-
ного шва одинаковыми с остальными подкрановыми
балками. При компоновке температурного шва без
вставок балка у температурного шва оказывается короче
нормальной; в этом случае для упрощения заводского
изготовления надо укорачивать только одну балку жест-
кости в примыкающей к температурному шву крайней
панели
Расход стали на различные типы подкрановых ба-
лок. В табл. 6.13 приводится ориентировочный расход
стали (без веса подкрановых рельс и креплений) на
сплошные и сквозные сварные подкрановые балки про-
летом 6 и 12 м из стали марки Ст 3 для кранов грузо-
подъемностью до 50/10 т. При подсчете весов подкрано-
вых балок приняты наибольшие пролеты кранов. В не-
разрезных подкрановых балках принят вес среднего
пролета балки.
При применении стали марки 15ХСНД или сталей1 с
близкими к ней механическими характеристиками
приведенные в табл 6.13 веса сплошных подкрановых
балок надо умножать на коэффициент а, который сле-
дует принимать:
для балок пролетом 6 м разрезных а = 0,86,
неразрезных а= 0,9-4;
то же, 12 м разрезных а = 0,88, неразрезных а = 0,86;
для сквозных балок а == 0,82 — 0,84.
Таблица 6.13
Ориентировочные веса подкрановых балок из стали
марки Ст. 3 для кранов Q=5—50 т
Пролет балки в м	Грузоподъ- емность крана в т	Вес подкрановых балок,в т		
		сплошных		сквозных
		разрезных	неразрезных	
	5	0,48	0,42	0,4
	10	; 0,57	0,49	0,52
	15	0,72	0,6	0,65
6	15/3	0,74	0,61	0,68
	20/5*	0,76	0,64	0,72
	30/5	1,09	0,9	0,99
	50/10	.	1,49	1,32	1,64
	5	1,47	1,29	1,01
	10	1,81	1,58	Г,41
	15	2,32	2,07	1,64
12	15/3	2,4	2,14	1,75
	20/5	2,55	2,27	2
	30/5	3,27	2,96	2,64
	50/10	4,32	3,82	3,69
В табл. 6.14 приводится ориентировочный расход
стали на сплошные разрезные и неразрезные балки для
некоторых тяжелых кранов. Для неразрезных балок при-
водится вес пролета, исходя из среднего веса 1, м длины
балки.
Тормозные балки'и связи. Тормозные балки для кра-
нов грузоподъемностью до 75 т рационально проекти-
ровать сквозными. При кранах грузоподъемностью
100 т и выше, а также при тяжелом режиме работ и
для специальных кранов допускается применение сплош-
ных тормозных балбк.
При расположении подкрановых балок с одной сто-
роны колонн (колонны крайних рядов) поясами тормоз-
14*
Таблица 6.14
Ориентировочный вес подкрановых балок
для кранов Q=75 ч- 370 т
			Вес подкрановых балок в м			
Пролет балки в м	Грузоподъ- емность крана в т	Пролет крана в м	разрезных из стали марок		неразрезных нз стали марок	
			Ст. 3	15ХСНД	Ст. 3	15ХСНД’
6	75/20 100/20 125/20 250/30 350/75/15	10,5 13 43 31 20	1,24 • 1,35 1,43 2,09 2,47	1,06 1,24 1,2 1,71 , 1,93	1,07 1,12 1,18 1,66 2,14	0,84 0,94 1 1,38 1,9
> 12	75/20 100/20 125/20 250/30 370/75/15	10,5 13 43 31 20	4,12 4,85 5,77 8,52 9,7	3,7 4,09 4,63 6,6 7,48 8,88	3,7 3,81 4,39 6,65 6,28	2,73 3 3,42 5,1 5,28 7,37
18	75/20 100/20	10,5 13	8.3 9,94	6,87 7,95 9,39	6,68 7,68	6,04 6,52 8,12
30	100/20 250/30	13 31	25,29 48,8	23,26 27,21 39,47	19,32 37,24	16,8 20,92 29,47
30	350/75/15	20	53?53	44,78 58,4	42,34	34,85 43,44
	180/50	—	—	—	—	69
36				-		
	350/75/15	—	—	102,1	—	92?6
П1 крепле ного к ным б н в зн;	)нм ечан1 НИЙ ДЛЯ КО] ра’на. 2. Be алкам; двум$ шенателе к	и я: 1. В вес бал< ясельного крана н с, указанный одне i цифрами — в чис клепаным балкам.		эк пролета 36 м вкл : нижней балки для )й цифрой, относите: :лителе относится к		ючен вес консоль- я к свар- • сварным
ной балки является верхний пояс подкрановой балки и
специальный наружный пояс (обычно из одного верти-
кально расположенного швеллера). Пояса тормозной
балки соединяются в случае сквозных балок решеткой
(рис. 6.21, а), в случае сплошных балок —листом
(рис. 6 21,6). При расположении подкр'ановых балок по
обеим сторонам колонны (колонны среднего ряда) поя-
сами тормозной балкн являются верхние пояса подкра-
новых балок, соединенные между собой решеткой илн
листом. Решетку тормозных балок рекомендуется проек-
тировать треугольной системы, преимущественно с до-
полнительными стойками (рис. 6.27). Угол наклона рас-
косов к поясу 1надо назначать в пределах 35—40° Сле-
дует стремиться к возможно большей компактностй уз-
лов сквозных тормозных ферм, допуская центрирование
элементов решетки на любую риску в пределах ширины
верхнего пояса подкрановой балки (рис. 6 21, а). ,
 Стенки сплошных тормозных балок надлежит вы-
полнять из листов (преимущественно из рифленой ста-
ли) толщиной 6 мм при высоте тормозной балки до
1,5 ju и 8' леи — при высоте тормозной балки свыше
1,5 м. Листам следует придавать простейшую прямо-
угольную форму, по возможности бев вырезов в месте
204
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
примыкания к колоннам. Листы укрепляют поперечными
ребрами жесткости из полосовой стали, расположенны-
ми примерно через 1,5 м по длине балки. Ширину
ребра необходимо принимать не менее 65 мм, толщи-
ну— не менее 6 мм. Крепление листов к подкрановым
балкам и колоннам следует производить сплошными
швами с подваркой снизу прерывистыми потолочными
швами. Ребра жесткости допускается приваривать пре-
рывистыми швами. Вырезы в листах тормозных балок
для' пропуска лестниц, трубопроводов и т. п. следует
Рис. 6.27. Блоки подкрановых балок
а —сплошной подкрановой балки, б сквозной подкрано-
вой балки со вспомогательной фермой, 1 — тормозная балка,
2 — подкрановая балка, 3 — связи по инжнему поясу,, 4 —
вспомогательная ферма; 5.— ось, колонны; 6 — ось балки
окаймлять ребрами (из полосы или уголков). Ослаблен-
ное сечение должно быть проверено на прочность от'
воздействия горизонтальных снл. Конструкция примы-
кания тормозных балок к колоннам должна обеспечить
передачу усилия поперечного торможения на колонну.
Цример сопряжения сквозной тормозной балки с колон-
нами показан на рис. 6 21, а и оплошной тормозной бал-
ки—-на рис. 6.21,6. При пролетах подкрановых балок
12 м и более тормозные балки по колоннам .крайнего
ряда необходимо крепить к сто икай фахверка рис. 6.28.
При тяжелом режиме работы кранов рекомендуется уст-
раивать вспомогательные вертикальные фермы, распо-
ложенные в плоскостях наружных в'етвей колонны
(рис. 6.27,6). При наличии вспомогательной вертикаль-
ной фермы, поддерживающей тормозную балку, наруж-
ным поясом тормозной балки служит верхний пояс
вспомогательной фермы. В плоскостях нижних поясов,
подкрановых балок пролетом 18 м и более следует про-
ектировать горизонтальные связи по колоннам среднего
ряда ^рис 6.27, а), а при наличии вспомогательной вер-
тикальной фермы, также по колоннам крайнего ряда
(рис 6 27, б)
Вертикальные (поперечные) связи надлежит про-
ектировать при пролетах подкрановых балок 12 м ибо-
л^е в виде подкооЬв (рис. 6.29, а), по колоннам крайне-
го ряда при отсутствии вспомогательной вертикальной
фермы или. крестов по колоннам среднего ряда
(рис. 6.29,б), а также по колоннам крайнего ряда при
наличии вспомогательной вертикальной фермы
(рис. 6.27,б).
Ри.с. 6.28. Крепление сквозной тор-,
мозной фермы к стойке фахверка
Величина расчетного прогиба тормозных балок в
зданиях и сооружениях металлургических заводов с тя-
желым режимом работы кранов не должна превышать
1/2000 пролета балки, этому требованию могут удовлет-
ворять тормозные балки только* одного из подкрановых
Рис. 6.29. Поперечные связи
а — в виде подкосов; б — в виде крестов
путей мостового крана. При определении прогиба силы
поперечного торможения принимаются от одного наи-
более мощного из действующих в пролете кранов без
учета коэффициента а и динамического коэффициента'.
Прогиб, сплошных тормозных балок определяется
по формуле (6.10), сквозных тормозных балок —по фор-
муле (6 28). Расчетный прогиб определяется в предпо-
ложении разрезной схемы тормозных балок.
Подкрановые рельсы. Типы. При электрических .мо-
стовых кранах по чГОСТ k 7464—55, ГОСТ 3332—54,
Гл. Подкрановые пути
205
ГОСТ 674-—58 и ГОСТ 6509—61 рекомендуется приме-
нять следующие типы подкрановых рельсов’ железнодо-
рожные — широкой колеи Р-38 (ГОСТ 3542—47) и Р-43
(ГОСТ 7173—54),, рельсы крановые КР-70,	КР-80,
КР-100 и КР-120 (ГОСТ 4121—52) и квадратного сече-
ния 140X140 (ГОСТ 2591—57). В отдельных случаях
возможно применение рельса КР-140 (по специальным
ЧМТУ) по согласованию с заводом-поставщиком.
Тип и сечение рельса рекомендуется определять по
табл. 6.15 и 0.16 в зависимости от грузоподъемности
крана и режима его работы. .
Таблица 615
Типы рельсов для кранов
грузоподъемностью Q=5 — 50 т
Грузоподъемность крана в т	Тип, рельса при кранах с режимом работы		
	1 ! легким (ГОСТ 7465-55)	средним (ГОСТ 3332-54)	тяжелым (ГОСТ 3332-54)
5 10 15 15/3 20/5 - 30/5 50/10	Р-38 Р-38 Р-43 ' Р-43 КР-70 >	КР-80	Р-38 Р-38 Р-43 Р-43 Р-43 КР-70 КР-80	Р-38 Р-38 Р-43 Р-43 Р-43 КР-70 КР-80
Таблица 6 16
Типы рельсов для кранов
грузоподъемностью Q==75-f350 т
Грузоподъемность крана в т	Тип рельса при кранах с режимом работы		
	легким (ГОСТ 6711-53)	средним (ГОСТ 6711-53)	литейных (ГОСТ 6509-61)
75/15 75/20 100/20 125/20 125/30 150/30 175/50 200/30 250/30 275/75 350—75	КР-100 КР-120 КР-120 КР-120 КР-120 КР-120 КР-120	КР-100 КР-120 КР-120 КР-120 КР-120 КР-120 КР-120	КР-120 КР-120 КР-120 □ 140X140
При опециа/льных кранах типы рельсов определяют-
ся технологическим заданием.
Крепления. Крепление рельсов ’к подкрановым бал-
лам может быть неподвижным и подвижным. Как пра-
вило, применяются подвижные крепления; неподвижные
допускаются при легком режиме работы кранов грузо-
подъемностью до 30 т и среднем режиме работы грузо-
подъемностью до 15 т. .При неподвижном креплении
рельс приваривается к верхнему поясу подкрановой
балки шпоночными' швами; длина шва—100 мм, шаг
швов — 500 мм, толщина швов — 8 мм.	t
Подвижное (разъемное) крепление железнодорож-
ных рельсов производится посредством парных крюков
из круглых стержней диаметром 22 мм с пружинными
шайбами; крюки проходят через отверстия в стенке
рельса и захватывают крюки верхнего пояса .подкрано-
вой балки (рис. 6.30, а). Специальные рельсы крепятся
посредством лапок с подкладками; лапки имеют круг-
лые дыры и соединяются с балкой черными болтами
• Таблица Q.17
Размеры и вес деталей для крепления рельсов
Материал
206
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
диаметром 22 мм, а подкладки имеют овальные вырезы,
которые позволяют рихтовать рельс упором подкладок.
После рихтовки рельсов плотно прижатые к ним под-
кладки привариваются к лапкам (рис. 6.30,6), Рельсы
квадратного сечения крепятся посредством планок и
подкладок; планки имеют ’ овальные отверстия и входят
600-750
Рис. 6 30/ Крепление
рельсов
д —крюкамн, б —лапками;
в — планками, а! — располо-
жение . крюков по, длине
рельса, 1 —- крюк диаметром
22 мм\ 2 — пружинная шай-
ба, 3 — лапка, 4 — подклад-
ка; 5 — планка, 6 — подклад-
ка, 7 —шайба. 8 — верхняя
и нижняя строганые поверх-
ности квадратного рельса'
Размеры деталей 3—7 при-
ведены в табл 6 17
.в продольные пазы рельсов,, овальные отверстия в план-
ках дают возможность рихтовать рельс упором планки,
а подкладки имеют круглые отверстия и прикрепляют-
ся вместе с планками к поясу балкн черными болтами
диаметром 22 мм. После рихтовки рельсов плотно при-
жатые к ним планки привариваются к прокладкам
(рис 6.30, в). В табл. 6.17 приводятся эскизы, разме-
ры и вес деталей для крепления специальных рельсов и
рельсов квадратного сечения 140X140 мм. Расстояние
между крюками принимается 750 мм, а между лапками
И планками в зависимости от грузоподъемности крана f
режима его работы 600—750 мм.
Стыки, Конструкция Стыков должна обеспечивать
плавный перевод колес на стыкуемых участках пути.
Рекомендуемые конструкции промежуточных (нормаль-
ных) стыков показаны на рис 6 31. Железнодорожные
рельсы рекомендуется стыковать с помощью специаль-
ных рельсовых стыковых креплений (рис 6 31,а), исполь-
зуя заводские овальные отверстия (ГОСТ 3542—47) Спе-
циальные рельсы стыкуются также с помощью накладок
(рис 6 31, б). Квадратные рельсы в стыке сопрягаются
«с; помолцью косого реза, расположенного под углом 45°
{рис. 6 31г, в) .
. В зданиях" металлургических заводов „ с тяжелым
режимом работы кранов рекомендуется применять свар-
ные промежуточные стыки рельсов. Сварка рельсов
производится термитным способом.
Температурные стыки подкрановых рельсов надо
устраивать в местах сопряжения температурных блоков
здания. Температурные стыки подкрановых рельсов осу-
а — железнодорожных; б —
специальных; в — квадрат-
ного сечения
ществляются с помощью
овальных отверстий: Кон-
струкции температурных
стыков железнодорож-
ных, специальных и
квадратных рельсов по-
казаны на рис. 6.32.
Упоры для кранов.
Упоры для кранов уст-
раиваются по концам
подкранового пути для
предотвращения переход-
да кранов за пределы пу-
ти. В целях смягчения
возможных ударов к пе-
редней части упора сле-
дует прикреплять дере-
вянный брус. При кранах
грузоподъемностью свы-
ше 100 т тяжелого режи-
ма работы рекомендуется
взамен деревянных бру-
сьев устройство пружин-
ных буферов железнодо-
рожного типа (рис. 6.33).
Высота h с; верха
кранового рельса до оси
упора (и до оси буфера мостового Крана) принимается
в соответствии с грузоподъемностью крана по табл. 6.18,
по W
по 2-2
по 5-5
по 8-8
Рис. 6 32 Температурные стыки рельсов
а — железнодорожных; б — специальных, в — квадратного
сечения; 1 — овальные дыры, 2 — шплинт; 3 ~ температур-
ный зазор
Гл. 15. Подкрановые пути
207
полная высота упора Н -определяется по формуле Н=
=Л+200 мм.
Упоры, как правило, надлежит проектировать свар-
ными, даже при установке их на клепаные балки. Креп-
ление упоров к сварным подкрановом балкам проекти-
ровать на черных болтах или сварке, а к клепаным под-
Рис. 6.33. Упоры для
кранов
а, б — грузоподъемностью до
75 т, в — то же, более ~75 т,
но не более 100 г; г — то
же, более 100 т
крановым балкам— на черных болтах или заклепках.
Рекомендуемые конструкции упоров для сплошных под-
крановых балок показаны при кранах грузоподъемно-
стью до 75 т на рис. 6.33, а; при кранах грузоподъем-
ностью свыше 75 т — на рис. 6.33, в и свыше 100 т — на
рис. 6.33, г. Конструкция уиора для сквозных подкрано-
вых балок показана на рис. 6.33, б.
Б ПОДКРАНОВЫЕ ПУТИ КОНСОЛЬНЫХ КРАНОВ
Подвижные консольные краны пока не внесены в
государственные стандарты и нагрузки на них опреде-
ляются по данным завода. Наиболее употребительные
грузоподъемности подвижных консольных кранов: 1,5;
3; 5 и 10 т.
Консольные краны имеют два подкрановых пути:
горизонтальный и вертикальный. Расчеты и конструи-
рование этих путей . ничем- не отличаются от расчета и
конструирования сплошных подкрановых балок под мо-
стовые краны.
'	Т а б л и ц а 6 18
Расстояние от верха кранового рельса до оси буфера (Л)
в мм -
Грузоподъемность крана в т	5	10	15	1 20	30	50	75 и более
Расстояние h в мм	700	725	835	835	1040	1060	1200
На рис. 6.34,а показано крепление подкрановых
путей консольного крана к колонне, а на рис. 6.34,6—
крепление балок консольного крана к подкрановым
балкам по среднему ряду в главном здании мартенов-
ского цеха. '
Рис. 6.34. Крепления консольных кранов
а — к колонне; б — к блоку подкрановых балок
6.2.	МОНОРЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ И ПУТИ ПОДВЕСНЫХ
КРАН-БАЛОК
Монорельсовые пути устраивают в промышленных
зданиях для передвижения по ним электрических, пе-
редвижных талей (тельферов) и кошек. Эти пути, как
правило, конструируют из прокатных двутавровых ба-
лок (табл. 6.19 и 6.20)\ Пути под подвесные кран-бал-
ки служат для прохода по ним этих кран-балок; они
выполняются или из двутаврового профиля или в виде
таврового рельса, усиленного двутавровой балкой
(табл. 6.21).
А. РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
Расчет конструкций монорельсового пути на проч-
ность, устойчивость и деформативность производится
на нагрузку от одного тельфера или кошки, если нет
специальных указаний в технологическом задании об
ином режиме работы тельферов или кошек. Расчет
конструкций пути под подвесные кран-балки следует
производить от двух одинаковых груженых кран-ба-
лок, если нет специальных указаний, что на путях ра-
ботает только одна кран-балка или кран-балки разной
грузоподъемности. Однако, исходя из возможности^
установки в будущем дополнительных кран-балок в це-
ху, рекомендуется, при наличии на пути длиной бо-
лее 60 м одной кран-балки или двух кран-балок раз-
ной грузоподъемности, рассчитывать пути на две кран-
балки большей грузоподъемности В цехах с длиной пу-
ти менее 60 м пути под кран-балки рассчитывают на
нагрузку от фактически имеющихся кран-балок, но
не менее двух. Расчетная вертикальная нагрузка Р
определяется путем умножения нормативной нагруз-
ки Рн на соответствующие коэффициенты: при pac-s
чете на прочность и устойчивость P=*kik%P*\ на дефор-
208
Раздел 1L Стальные конструкции промышленных зданий
мативность Р==РН, где #!== 1,3— коэффициент перегруз-
ки; #2=1,1—коэффициент динамичности.
В табл. 6.19 приводятся нормативные нагрузки Рн
на монорельс от кошек с ручным приводом по ГОСТ
47—54, а также данные для выбора прокатного про-
филя монорельсового пути.
।	\	Таблица 6.19
Нормативная нагрузка Ри и пути катания кошек
______с ручным приводом по ГОСТ 47—54_______
Типы	I	Грузоподъем- ность ! кошки в т	№ двутавро- вых балок по ОСТ 10016-39 для монорель- сового пути	.И « S О 5? о ыио Л ю « S и, О> S S «в ftO | л и к с к	Р н в т
Б Б	0,5 1	14, 16, 18 16, 18, 20	1,5 ' 1»5	0,52 1,02
А ’ А А А	1 2 3 5	16, 18, 20 20, 22, 24 22, 24, 27 30, 33, 36	1,5 2 2 2,3	1,04 2,05 3,06 5,09
Примечание. Тип А—с механизмом передвижения; тип
Б — без механизма передвижения. Условные обозначения1 кошек:
типа А грузоподъемностью 1 т — „Кошка А-1, ГОСТ 47—54"; ти-.
па Б грузоподъемностью 0,5 т —„Кошка Б-0,5, ГОСТ 47—54“.
та о 3
« та 8
А—с механизмом передвижения; тип
Таблица 620
Нормативные нагрузки Рн и пути катания
электрических талей ,по ГОСТ 3472—54
Грузоподъем- ность в т	Механизм передвижения	№ двутавро- вых балок по ОСТ 10016—39 для монорель- сового пути	Радиус за- кругления мо- норельсового пути в м, ие менее	Ри в т	Схема нагруз- ки на моно- рельсовый путь
0,25 0,5	Ручной или элек- трический	14—24	1	1 0,37 * 	 » 0,63	0,25 н 0,5 т [жения. Рн для
1 2		24—30	1,5	1,44 2,49	
3 5	Электри- ческий р и м сч ан ается изгото	30—45	2,5	3,85 6,25	
7,6		45—55	5	10,9	
10  П] допуск		45—55 и е. Тали : 1влять без к	5 грузоподъел механизмов	13,7 1НОСТЫО передви	
них принимать такие же, как и с механизмами передвижения.
Условное обозначение талей: таль электрическая грузоподъем-
ностью 0,25 г трехфазного тока 220 в — „Таль электрическая
ТЭ 0,25—220, ГОСТ 3472 —54*.
В табл. 6.20 приводятся нормативные нагрузки Рп
на монорельс от }талей электрических передвижных по
ГОСТ 3472—54, а также данные для выбора прокат-
ного профиля монорельсового пути. В табл. 6 21 при-
водятся нормативные нагрузки Рн на подвесные кра-
новые пути от кран-балок подвесных, ручных общего
назначения по ГОСТ 7413—55.
Подвесные кран-балки изготавливаются двух типов:
КБМ —кран-балка с ручным механизмом передвиже-
ния; КБ — кран-балка без механизма передвижения.
Кран-балки выполняются: с путевым профилем в виде
Рис. 6 35 Схема распо-
ложения кареток подвес-
ных краи-балок
а — при 4 катках; б — при
8 катках
двутавровой балки по ОСТ 10016—39 целой нли со-
ставной (с увеличением высоты путем разрезки дву-
тавровой балки по ломаной линии)—тнп Д; с путе-
вым профилем в' виде таврового рельса по ГОСТ
5157—53, усиленного двутавровой балкой со срезанной
полкой или разрезанной по ломаной линии — тип Т.
Схема расположения кареток подвесных кран-ба-
лок при четырех каретках показана на рис. 6.35,а и
при восьми каретках — на рис. 6.35,6.
Б. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ
Монорельсовые пути и пути под подвесные подкра-
новые балки обычно решаются в виде разрезных балок;
при шаге стропильных ферм 12 м целесообразно та-
кие пути решать в виде неразрезных балок.
Сечения балок монорельсовых путей н путей под-
весных кран-балок проверяются по формулам*
на прочность
на устойчивость
М
ГнТ«
м
?б ^бр к
(6.29)
(6.30)
где М — расчетный изгибающий момент в верти-
кальной плоскости;
^бр> ^нТ— Моменты сопротивления брутто и нетто
относительно горизонтальной оси для про-
' веряемого сечения балки;
- «pg — коэффициент уменьшения несущей спо-
собности при проверке общей .устойчиво-
сти балки (см. главу 2.3);
и=0,9 — коэффициент уменьшения прочности и
жесткости сечения балки пути за счет
возможного износа балки катками кош-
ки, тельфера или кран-балки.
Принятое сечение балок должно отвечать условиям
прохода катка кошки, тельфера илн кран-балки (табл.
6.19—6.21). Минимальная высота балок по условиям
допускаемого прогиба определяется по данным табл. 6.8.
Балки путей должны быть проверены на дефор-
мативность (максимальный прогиб) по формуле (6.10).
Прн подсчете входящего в состав Формулы (6.10) зна-
чения о следует момент сопротивления, брутто ум^
ножать на 0,9 — коэффициент, учитывающий возмож-
ный износ балки. Величины допускаемых прогибов
приведены в табл. 2.6. В многопролетных зданиях для
уменьшения числа тельферов илн кошек часто осу-
ществляют их переход 'из пролета в параллельный или
Гл. 6. Подкрановые пути
209
Таблица 6 21
Размеры кран-балок по ГОСТ 7413—55, пути катания и нормативные нагрузки Рп
/ Грузоподъем- ность в т	Полная длина в м	Длина конструк- ции в мм		База кран-бал- ки в мм		Наличие механи- ческого передви- жения	Профиль пути		Количество кареток в шт.		Нагрузки Рн в т	
		наиболь- шая	наимень- шая	С	в		балка ОСТ 10016—39	состав t	типа Д	типа Т	типа Д	типа т
0,25	3 4 5 6	500 700 900 1000	100	1000,	1250	С механизмом > или без него	От 14 до 30 а	Тавровый рельс по ГОСТ 5157—-53 (усиленный, или без усиле- ния) ч	4	4	0,26 0,23 0,3 0,31 0,35 0,4 0,47	0,26 , 0,23 0,3 0,31 0,35 0,4
	8 10	1200 1500		1500	1750	С механизмом						
	12	2000		1800	2050							
0,5	3 4 5 , 6	500 700 900 ‘ 1000	100	1000	1250	С механизмом или без него	От 16 до 30а /		4	4	0,39 0,42 0,45 0,47 0,57 0,65 0,71	0,39 0,42 0,45 0,47 0,57 0,65
	8 ‘ 10	1200 1400		1500	1750	С механизмом						
	12	1600		1800	2050							
1	3 4 5 6	400 500 600 800	200	1000	1350	С механизмом или без него	От 20а до 36а		4	4	0,82 0,87 0,91 0,95 1,01 Ml 1,21	0,82 0,87 ’ 0,91 0,95 1,01
	8 10	1000 1400		1500	1850	С. механизмом /						
	12	1600		1800	2150							
2	3 4 5 6	400 500 600 700	200	1000 а» 1	1800* 1400	С механизмом или без него	От 24а до 40а		4	8	1,38 1,44 1,49 1,53 1;58 1,77	0,69 0,72 0,74 0,76
	8 1,0	1000 1400		1500	1900	С механизмом						
4	3 » Ра	3 4 5 6 8 10, змер ота	300 500 600 . 700 800 1400 - ЮСИТСЯ TOJ	1ько к бал:	1000 1500 ч кам типа	1500' 2000 1 Т.	С механизмом	От 30а до 55а		4	—	2,13 2,15 2,24 2,3 2,41 2,66	Illi II
перпендикулярный пролет с помощью устройства по-
ворота монорельсовых путей. Минимально допустимые
радиусы закругления монорельсовых путей для кошек
и тельферов различной грузоподъемности указаны в
табл. 6.19 и 6.20. Для расчета *на прочность и жест-
кость монорельсовых балок на закруглении можно
пользоваться, разработанными для этой цели формула-
ми и графиками [8].
Трафики построены исходя из 8 наиболее возмож-
ных расчетных схем поворота монорельсовых путей
в перпендикулярные и параллельные пролеты для уг-
лов (угол равен половине угла между радиуса-
210
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 6 22
Допускаемая расчетная нагрузка для двутавровых балок
на закруглениях
№ ба- лок по ОСТ 10016-39	ф	Допускаемая расчетная нагрузка в Т прн радиусе закругления г в см, равном	1							
		125	150	200	250	300	| 350	| 400	450
14	45° 22,5° 15° 11°15'	0,65 2,38 /	0,58 2,02	0,51 1,56 3,18	0,45 1,33 2,6	0,42 1,15 2,2 3,24	0,39 1,03 1,95 2,9	0,36 0,96 1,76 2,56	0,34 0,91 1,63 2,34
16	45° 22,5° 15° 11°15г	0,78 3,11	0,71 2,6 =	0,61 2,02	0,54 1,67 3,42	.0,51 1,45 2,9	0,48 1,32 2,52 3,81	0,45 1,22 2,24 3,38	0,42 1.14 2,05 3,04
18	45° ' 22,5° 15°	0,97 4,03	0,88 3,32 ( - :	0,73 2,5	0,65 2,08 4,35	0,61 1,82 3,66	0,56 1,64 3,14 4,86	0,52 1,48 2,82 4,26	0,49 1,38 2,49 3,79
20а	45° 22,5° , 15° 11°15'	1,17 4,93	1,03 4,15	0,8 3,12	0,76 2,5 5,42	0,74 2,12 4,52	0,65 1,95 3,89 5,97	0,57 1,76 3,42 5,2	0,52 1,66 3,12 4,67
22а	45° 22,5° 15° > 11°15'	1,49 6,5	1,3 5,19	1,04 3,9	0,91 3,19 7	0,8 2,72 5,71	0,75 2,36 4,92 7,75	0,71 2,17 4,38 6,72	0,7 2 3,89 5,97
24а	45° 22,5° 15° 11°15'	1,69 8,65	1,41 6,48	1,18 4,58	1 3,76 8,46	0,94 3,24 6,9	0,88 2,82 5,83 9,5	0,82 2,46 5,18 8,11	0,78 2,24 4,59 7,16
27а	45° 22,5° 5° 11°15'	2,01 9,6	1,72 6,4Ь	1,3 ' 5,7 «V	1,16 4,41 10,32 *1	1,02 3,76 8,42 1 ~	0,93 3,24 7,13 11,56	. 0,87 2,98 6,05 9,72	0,8 2,68 5,41 8,65
30а	45° 22,5° ’ 15° 11°15'	2,86 11,7	2,08 9,06	1,58 6,61	1,3 5,2 12,4	1,22 4,42 9,97	1,08 3,76 8,42 13,76	G 3,38 7,25 11,7	0,95 3,12 6,5 10,4
ми, соединяющими центр закругления со смежными
точками подвеса монорельса) равных 45°; 22,5°; 15°;
11° 15' и для радиусо’в закругления от 1,25 до 4,5 м
(рис. 6.36). Для удобства пользования эти графики
представлены в виде табл. 6.22.
Следует иметь в виду, что ГОСТы на кошки, тали
(тельферы) и кран-балки к сроку издания справочни-
ка еще не были пересоставлены на новый сортамент
двутавровых балок ГОСТ 8239—56.
При применении балок по новому сортаменту сле-
дует в пределах допускаемой ширины полок подбирать
профили с толщиной полок не менее, чем полки реко-
мендуемых наименьших профилей по ОСТ 10016—39.
При определении расчетных нагрузок на закругле-
ниях (по табл. 6^22) следует брать профили по ГОСТ
8239—56 с моментом сопротивления, равным соответ-
ствующему в табл. 6.22 профилю по ОСТ 10016—39.
Узлы крепления разрезных монорельсовых путей к
горизонтальной конструкции даны на рис. 6.37,а и к
наклонной — на рис. 6.37,6. Для обеспечения плавного
перехода колес с одного пролета на другой на нижней
полке балок путей устраивается замок, закрепляющий
Рис. 6.36. Схемы монорельсов на закругле-
ниях
- Рис 6 37. Узлы крепления монорельсов
а — разрезного монорельса к горизонтальной конструкции’
б — то же. к наклонной конструкции; в — неразрезного мо-
норельса, а—упор на монорельсе, / — монорельс, 2 — пол-
ку заварить V-образным швом в стык с последующей за-
чисткой шва сверху
торцы балок от поперечного смещения. Пример креп-
ления и стыка неразрезных путей дан на рис. 6.37,в.
Рекомендуемая конструкция упора на монорельсе по-
казана на рис. 6.37,г. Все эти конструкции применимы
и для путей под подвесные кран-балки.
Гл, 7, Покрытия
211
ГЛАВА 7
покрытия
Покрытия промышленных зданий состоят из сле-
дующих элементов: 1) стропильных конструкций (фер-
мы, балки сплошного сечения и т. п.); 2) подстропиль-
ных конструкций (при ш>аге колонн большем, чем шаг
стропильных конструкций); 3) горизонтальных и верти-
кальных связей; 4) прогонов (в покрытиях с прогонным
решением); 5) фонарей (в покрытиях с фонарями).
7.1.	СТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ
А. ХАРАКТЕРИСТИКИ
Типы стропильных ферм приведены на рис. 7.1.
Уклон верхнего пояса стропильной фермы зависит от
материала кровли и принимается в соответствии с дан- (
Рис. 7 1. Типы стропильных ферм
а — полигональная, с пологим уклоном верхнего пояса и
прямым нижним поясом; б — то же, с крутым уклоном верх-
него пояса и ломаным нижним поясом (пояса могут быть
параллельными), в — треугольная, с прямым нижним поя-
сом, г — то же, с ломаным нижним поясом; д — прямоуголь-
ная с горизонтальными поясами, е —- сегментная, с прямым
нижним поясом; ^ — трапецеидальная— односкатная с пря-
мым нижним поясом; з — то же, с ломаным нижним поясом
-ными табл. 74. Типы соединения ферм с колон-
нами в зависимости от очертания фермы приведены в
табл. 7 2
Таблица 7.1
Уклон верхнего пояса стропильных ферм
Материал кровли	Величина уклона
Рулонный ковер я •	 Волнистая сталь или асбоцементные волнистые листы усиленного профиля	1:8, 1:10 и 1:12 От 1:3 до 1:7
Таблица 7.2
Соединение ферм с колоииами
Типы стропильных ферм
Тип соединения
Полигональные, прямоугольные, тра-
пецеидальные .....................
Треугольные и сегментные..........
Жесткое или шарнирное
Шарнирное.............
Рис 7.2. Типы решетки ферм
а — раскосная;, б—треугольная; в — треугольная с дополни-
тельными стойками; г — треугольная с дополнительными стой-
ками н шпреигелями, д — крестовая
та близкими к оптимальным (для полигональной фермы,
иапример, 1/& пролета). Величины пролетов стропильных
фер^* принимаются: до пролета 18 м — кратными 3 м
Рис< 7.3. Типы сечений элементов стропильных ферм
а — два неравнобоких уголка узкими полками вместе, б — два
иеравнобоких уголка широкими полками вместе, в — два равно-
боких уголка тавром, г — два равнобоких уголка крестом;
, д — два швеллера; е — сварной тавр
и для больших пролетов — 6 м. Расстояние между фер-
мами (шаг ферм) назначается при решении всей схемы
сооружения с учетом унификации элементов конструк-
ции и обычно принимается равным 6 или 42 м.
Типы сечений элементов стропильных ферм приве-
дены на рис. 7.3 Наиболее распространены сечения из
двух равнобоких или неравнобоких уголков, расположен-
ных с зазором для пропусков фасонки (рис. 7 3,Ь—г);
в отдельных случаях находят применение сечения из
двух швеллеров (рис. 7,3,д). Весьма экономичным для
поясов ферм по затрате металла, но более трудоемким
по изготовлению являются сварные тавры (рис. 7.3,е).
Типы решетки стропильных ферм приведены на
рис, 7 2. Разбивка решетки определяется конструкцией
покрытия (без прогонов или с прогонами), а также ши-
риной крупноразмерных железобетонных плит.
Высота ферм на опоре (при жестком соединении
их. с колоннами) должна быть не менее 1/1з—Чп проле-
та, что позволяет иметь высоты ферм посередине проле-
* В соответствии с требованиями «Технических правил но
экономному расходованию металла, леса и цемента в ^строи-
тельстве» запрещается применение металлических несущих кон-
струкций для покрытий с железобетонными и каменными опо-
рами в одноэтажных, промышленных зданиях с пролетами це-
хов величиной до 30 м включительно; конструкции должны вы-
полняться сборными железобетонными, предварительно напря-
женными Указанные ограничения не распространяются на
пролеты цехов с шагом колонн более 12 м.
212
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Б„ РАСЧЕТ
Стропильные фермы рассчитываются на постоянные
нагрузки — вес кровли и собственный вес конструкций
покрытия (без подстропильных ферм) и на временные
йагрузки — снеговая, ветровая, подвесное подъемно-
транспортное оборудование и т. п.
' Постоянная нагрузка задается как равномерно рас-
пределенная на ! м2 площади покрытия. Сосредоточен-
ная расчетная нагрузка на каждый узел ,стропильной
фермы равна '
Р = bd% qtni ,	(7.1)
где qi—^нормативная равномерно распределенная на-
грузка на 1 мг горизонтальной проекции;
П} — коэффициент перегрузки;	\
d — длина панели пояса фермы, к которому при-
ложена нагрузка;
b — шаг ферм
Нагрузка от собственного веса покрытия (стропиль-
ных ферм, прогонов, связей, фонарей) может быть оп-
ределена по табл. 7 3.
Т а б л и ц а 7.3
Нормативная нагрузка от собственного веса
элементов покрытия ,
Наименование элемента	Нагрузка в кг}мя для зданий		
	легких	средних	тяжелых
Стропильные фермы .....	16—25	18—30	20—40
Подстропильные фермы , . .	0—6	4—7	8—20
Связи	,	. , . .	3—4	3—5	8—15
Прогоны 		10—12	12—18	12—16
Фонари .... а 		0—10	8—12	8—12
Таблица 7.4
Нагрузка от пыли
Источники пылевыделения	Расстояние от источников пы- левыделения в м	Величина на- грузки от пыли в кг/мя
1. ДЬмеиные цехи			До'100	50
2. То же		101 - 500	25
3. Конвертеры томасовского и бес- семеровского производства . .	До 100	100
4. То же Z ... .		101 - 500 ,	50
узловых нагрузок. Для ферм с параллельными поясами
и небольшим количеством стержней рекомендуется, при-
менение аналитического метода определения усилий.
Максимальные усилия в стержнях фермы от подвиж-
ной нагрузки проще всего определяются путем построе-
ния линии 1 влияния.
Расчетные усилия в стержнях ферм определяются
суммированием усилий от постоянной и временной на-
грузок. При определении расчетных усилий в стержнях
стропильных ферм, жестко соединенных с колоннами,
следует учитывать, кроме нагрузок, .приложенных к уз-
лам верхнего и нижнего поясов, влияние моментов и
формальных сил, действующих в опорных сечениях фер-
мы, как в узлах рамы Нормальные силы считаются
приложенными на уровне нижнего пояса ферм и учиты-
ваются при определении возможных сжимающих уси-
лий в нижием поясе. Значения моментов и нормальных
сил определяются статическим расчетом поперечной
рамы.
Моменты М, возникающие в опорных сечениях
ферм, заменяются парами горизонтальных сил Н с пле-
чом hQi равным высоте фермы на опоре
Нагрузка от остекления фонарей даиа ниже, в
п. 6,Б. Нагрузка от снега принимается в соответствии
со СНиП. Снег обычно считается распределенным "по
всей площади покрытия; проверка на одностороннюю
енотовую нагрузку, которая увеличивает усилия лишь
в мало напряженных средних раскосах, в большинстве
случаев не требуется. Ветровая нагрузка на стропиль-
ные фермы учитывается только при угле наклона верх-
него пояса более"30°.
При подвешивании к фермам подъемно-транспорт-
ного оборудования рекомендуется предусматривать си-
стемы связей для восприятия горизонтальных1 сил тор-,
можения.
При расчете стропильных ферм, расположенных
вблизи источников интенсивного пылевыделения (домен-
ные, томасовские и бессемеровские цехи и т. п.), над-
лежит учитывать также и нагрузку от пыли. При укло-
нах кровли от 7з и менее нагрузка от пыли может
быть принята по табл. 7.4
Стропильные фермы рассчитываются в 1 предполо-
жении шарнирного соединения стержней в узлах, пря-
молинейности стержней и расположения их в одной
плоскости
Усилия в стержнях стропильных ферм ст неподвиж-
ной нагрузки определяются обычно графически — путем
построения диаграмм Максвелла—Кремоны. При равно-
мерно распределенных нагрузках диаграмму . следует
строить от единичных сил в узлах, а затем полученные
усилия в стержнях умножать на расчётные значения
При суммировании усилий от опорных моментов и
вертикальной нагрузки разгрузка стержней фермы мо-
ментами не учитывается. \	'
При легкой кровле и значительных горизонтальных
нагрузках на раму <в нижнем поясе и средних растяну-
тых раскосах фермы' возможно появление сжимающих
усилий, в связи с чем суммирование усилий необходимо
производить для двух случаев: со снеговой нагрузкой
и без нее.	।
Подбор сечений элементов фермы производится в
соответствии'с указаниями1 в п. п. 2,1 и 2.2.
Площадь сечения сжатых стержней при незначи-
тельных усилиях обычно назнач'ается по предельной
гибкости для сжатого элемента При подборе сжатых
элементов ферм следует отдавать предпочтение профи-
лям большей жесткости при равном весе.
Верхний пояс ферм при горизонтальной завязке че-
рез узел и реже рекомендуется составлять из двух
неравнобоких уголков, соединенных узкими полками
(рис. 7.3,а): Сечения поясов ферм пролетом до 24 м
обычно принимаются постоянными по всей длине. При
переменном сечении поясов следует принимать уголки
равной толщины, что* упрощает । перекрытие стыков.
Сжатые опорные раскосы надлежит составлять из двух
неравнобоких уголков, соединенных щирокими полками
(рис. 7.3,6). Стойки ферм, к которым крепятся верти-
кальные связи, целесообразно проектировать крестово-
го сечения из двух уголков (рис. 7.3,г).
Гл. 7. Покрытия
213
Сечения остальных элементов решетки ферм следу-
ет, как .правило, составлять из двух равнобоких уголков
тавром (рис. 7.3, в).
При подборе сечений элементов ферм необходимо
стремиться к наименьшему количеству различных угол-
ковых профилей.
В. КОНСТРУИРОВАНИЕ
При соединении элементов ферм с помрщью фасо-
нок необходимо, чтобы осевые линии элементов, схо-
дящихся в узле, пересекались в его центре (рис. 7.4,а).
Осевые линии‘элементов принимаются: в сварных кон-
Рис. 7.4. Детали крепления элементов
фермы
а — пересечение элементов фермы в узле;
б — крепление фасонок в узлах опирания
прогонов; в ~ схема усилий в узле фермы
струкциях — по центрам тяжести течения, с округлением
до 5 лии, а’ в клепаных —по рискам уголков.
При расположении элементов в узле под острымй
углами, например в опорных узлах' треугольных ферм,
во избежание чрезмерного увеличения узлов допуска-
ются косые резы полок уголков в пределах до выкруж-
ки. Очертания узловых фасонок не должны быть, слож-
ными; размеры фасонок определяются условиями раз-
мещения' сварных швов или заклепок, прикрепляющих
элементы решетки. Толщину фасонок рекомендуется
принимать для всех узлов фермы одинаковой, назнача-
емой по наибольшему усилию в стержнях решетки, т. е.
при усилии: до 20 т^6^-8 мм\> от 20 до 35 т«—8 +
4- Ь0 мм; более 35 г— 12 мм.
Толщину опорных фасонок в больших фермах со
значйтельными опорными реакциями рекомендуется при-
нимать на 2 мм более остальных. Фасонки следует при-
варивать к поясйым,уголкам швами, расположенными у
обушка и, пера. В узлах верхнего пояса, на которые
опираются прогоны, фасонки не доводятся до обушкой
поясных уголков примерно на свою толщину и прива-
риваются втопленными швами (рис 7.4,6). Прикрепле-
ние фасонки к поясу рассчитывается на равнодейст-
Рис. 7.5. Стыки и опорные узлы стропильных ферм
а — стык верхнего пояса сварной фермы в коньковом узле
при опирании фонарной фермы, а' то же, клепаной фер-
мы; б — стык нижнего пояса сварной фермы; б' то же.
клепаной фермы, в — опорные узлы стропильной фермы,
1 — сиять фаску
вующую усилий в элементах решетки, сходящихся в
данном узле (рис 7.4, в). При отсутствии в узле внеш-
ней нагрузки это усилие равно разности усилий в смеж-
ных панелях пояса
Уголки решетки следует обрезать, как правило, пер-
пендикулярно их оси, не доводя стержни решетки до
других элементов на 50—60 мм, и приваривать их по
контуру Сварные швы надо принимать сплошными, до-
пуская прерывистые швы лишь в неработающих эле-
ментах.	1
214
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий ,
Стыки верхнего и нижнего поясов ферм обычно
располагаются посередине пролета и перекрываются
парными накладками \из уголков. Примеры сварных и
клепаных стыкав верхних и нижних поясов стропиль-
ных ферм даны на рис. 7.5,а, б, а' и б'.
Площадь сечения стыковых накладок должна быть
не меньше площади сечения самих элементов Размеры
стыковых накладок определяются по данным в п. 2.5.
Примеры опорного узла сварной стропильной фермы да-
ны на рис., 7.5,в.
Г ТИПОВЫЕ СТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ
Проектстальконструкцией разработаны облегчен-
ные стальные конструкции ферм для покрытий промыш-
ленных зданий с уклоном рулонной кровли 1 : 8 проле-
тами 24; 30 и 36 м (серия ПК-01-32); шаг ферм
принят равным 6 и 12 м^Фермы— трапецеидальные од-
носкатные с ломаным нижним поясом и двускатные с
горизонтальным нижним поясом. Высота ферм на опорах
для всех типов и пролетов равна 2,2 м Фермы имеют
пояса из парных уголков и треугольную решетку с па-
нелью З'М для укладки крупноразмерных железобетон-
ных плит 6x3 м и для решения Кровли с прогонами.
При укладке крупноразмерных плит 6X1,5 м предусмот-
рены дополнительные шпренгели с.панелью 1,5 м Типо-
вые фермы запроектированы для шарнирного опирания
на колонны.
Материал конструкций — сталь марок Ст. 3 и
15ХСНД
Типовые стропильные фермы могут применяться для
покрытий с фонарями и без фонарей как с наружным,
так и внутренним отводом воды прц длине блока здания
не менее 24 м. Здания, для которых применяются типо-
вые стропильные фермы, могут иметь мостовые краны
любой грузоподъёмности легкого, среднего и тяжелого
режимов работы. В случае подвешивания к типовым
стропильным фермам (монорельсов, кран-балок и др
требуется ^индивидуальный расчет ферм и разработка
узлов крепления монорельсов.
При жестком сопряжении типовых ферм со сталь-
ными колоннами следует исключить опорные' стойки
и довести колонны до верхних поясов .ферм. Сечения
элементов ферм и сопряжения должны быть провере-
ны на дополнительные усилия от нормальной силы и
момента. Опорный узел фермы должен воспринимать
усилие Н, определяемое по формуле (7.2).
7.2.	СТРОПИЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ
Стропильные конструкции сплошного сечения целе-
сообразно применять только, для покрытий небольших
пролетов (15—18 м) и только в тех случаях, когда
применение сборных железобетонных конструкций ока-
зывается невозможным.
Оптимальная высота сплошностенчатой стропильной
конструкции зависит от интенсивности нагрузки. При
шаге 6 м оптимальная высота конструкции составляет
718—Vas пролета, при большем шаге она возрастает до
715 пролета.
Наиболее целесообразными являются сечения из
прокатных двутавров, иногда усиленных; при недоста-
точности такого сечения принимают сечение в виде свар-
ного двутавра.
Примыкание сплошной стропильной конструкции к
колонне следует производить по принципу примыкания
балки «рыбкой и столиком», тес устройством консо-
ли-вута на колонне (рис. 7.6,а) или устройством вута
на стропильной конструкции (рис. 7.6,6). В рамных кон-
струкциях, при развитых сечениях в узлах, целесооб-
разно выносить монтажный стык в пролет стропильной
конструкции (рис. 7.6,в).

Рис. 7.6. Узлы примыкания сплошно-
стенчатой стропильной конструкции к
колонне
а — с устройством консоли-вута на колонне,
б — с вутом на ригеле и монтажным столиком;
в — с устройством монтажного стыка в про-
лете, / — стыковая накладка «рыбка», 2 — ко-
лонна, 3 — ригель
по 2-2
7.3.	ПОДСТРОПИЛЬНЫЕ конструкции
В случаях, когда шаг колонн больше шага стро-
пильных ферм, промежуточные фермы опираются на
подстропильные конструкции, которые, как правило,
выполняются в виде ферм прямоугольного очертания.
Рис. 7.7. Подстропильные фермы различных пролетов
а — с. нисходящим опорным раскосом; б —с восходящим
опорным раскосом
Схемы подстропильных ферм приведены на
рис. 7.7 Решетку подстропильных ферм рекомендуется
принимать треугольной с дополнительными стойками.
Опорный раскос следует назначать: нисходящим—в
зданиях со* стальным каркасом, восходящим — в здани-
ях со смешанным каркасом или при опирании покрытия
сверху на стальные колонны. Подстропильные фермы
обычно располагаются в одном> уровне со стропиль-
ными фермами. В этом случае высота подстропильных
ферм зависит от (высоты стропильных ферм на опоре
и от конструкции крепления стропильных ферм При
треугольных или сегментных стропильных фермах, а
также при перепаде высоты здания стропильные фермы
устанавливаются на подстропильные фермы вверху.
В этом случае высота подстропильных ферм составляет
7б—77 пролета
Расчетную длину верхнего^ пояса подстропильных
ферм надлежит принимать равной расстоянию между
примыкающими- стропильными фермами или узлами
связей при наличии продольных связевых ферм в уровне
Гл. 7. Покрытия
215
=====
верхнего пояса. Опирание подстропильных ферм на ко-
лонны следует проектировать шарнирным.
Подстропильные фермы рекомендуется' крепить к
колонне на черных болтах с передачей вертикального
давленйя на столик (рис. 7 8,а). "Узел крепления стро-
пильных ферм к подстропильным посредством стоек
крестового сечения с размещением нижних поясов в
Рис. 7.8, Крепление стропильных и подстропильных
ферм
а — крепление ферм к колонне, б — крепление стропильных ферм
к подстропильным стойкам крестового сечения, 1 — колонна:
2 — стропильная ферма, 3 — подстропильная ферма;- 4 — болты,
5 — монтажный столик
одной плоскости показан на рис. 7.8,6. Возможно также
крепление стропильных ферм к подстропильным с при-
менением уширенных сплошных или сквозных стоек в
подстропильных фермах. Крепление подстропильных
ферм к железобетонным колоннам рекомендуется вы-
полнять непосредственным опиранием фермы на верх
колонны со смещением опорного узла на 200—250 мм
от оси' колонны, что необходимо для нормального раз-
вития опорной плиты и узловой фасонки.
/ В упомянутых выше типовых покрытиях (серия
ПК-01-32) разработаны типовые подстропильные фер-
мы пролетом 12 м с треугольной решеткой, восходящим
опорным раскосом и парной средней стойкой.
7.4.	ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ И ВЕРТИКАЛЬНЫЕ
связи покрытия
Система связей покрытия предназначена для прида-
ния жесткости каркасу, обеспечения прочности и устой-
чивости покрытия в целом и его отдельных элементов,
восприятия ветровых нагрузок и нагрузок от подвесно-
го подъемно-транспортного оборудования и, наконец,
обеспечения удобных и надежных усло<вий монтажа
конструкций.
Схема связей зависит от типа каркаса (стальной
или смешанный), типа покрытия (прогонное или бес-
П1рого;нное), грузоподъемности кранов и режима ' их
работы, наличия подвесного подъемно-транспортного
оборудования и подстропильных ферм. Система связей
покрытия состоит из горизонтальных связей в плоско-
сти нижних и верхних поясов стропильных ферм и вер-
тикальных связей между стропильными и между фоч
нарными фермами (рис. 7.9).
Рис. Z.9. Горизонтальные и вертикальные связи
каркаса здания
а — план по верхним поясам ферм; б — план по ниж-
ним поясам ферм
Горизонтальные связи по нижним поясам стропиль-
ных ферм располагаются как поперек.здания (попереч-
ные горизонтальные связи), так и вдоль (продольные
горизонтальные связи). При наличии подвесного подъ-
емно-транспортного оборудования необходима система
связей по нижним поясам, воспринимающая тормозные
усилия и передающая их на колонны. Поперечные го-
ризонтальные связи по нижним поясам следует устраи-
вать у торцов, а также у температурных швов здания.
При больших длинах температурных блоков (120—
150 м) и при кранах большой грузоподъемности следу-
ет назначать также и промежуточные связевыё фермы
примерно через каждые 60 м.
В зданиях со стальным каркасом, оборудованных
мостовыми кранами грузоподъемностью ilO т и более,
и в зданиях с подстропильными фермами следует
предусматривать продольные связи, располагаемые по
крайним панелям нижни^ поясов стропильных ферм и
образующие совместно с поперечными связями жесткий
контур в плоскости нижнего пояса фермы В однопро-
летных зданиях такого типа продольные связи по ниж-
ним поясам следует назначать вдоль обоих рядов ко-
лонн В м-ногопролетных зданиях при кранах грузо-
подъемностью до 50 т включительно со средним и лег-
ким режимом работы кранов продольные связи обычно
располагают вдоль крайних колонн и через один ряд
вдоль средних колонн. В многопролетных зданиях с
кранами грузоподъемностью более, 50 т, тяжелого ре-
жима работы, а также в зданиях с перепадами высоты
216
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
следует назначать более частое расположение продоль-
ных связей. Продольные связи в плоскости нижних
пояоов по средним рядам колонн при одинаковой вы-
соте смежных пролетов следует проектировать "такими
же, как и вдоль крайних рядов колонн.
В случае если горизонтальная жесткость нижних
поясов ферм, находящихся в зоне .между двумя попе-
речными связевьши фермами, недостаточна, то она
обеспечивается постановкой растяжек из уголков, за-
крепленных за узлы связевых ферм. В зданиях с крана-
ми большой грузоподъемности, а также с небольшими
кранами при наличии, сжимающих усилий в нижнем
поясе следует предусматривать горизонтальную завяз-
ку в крайних панелях нижнего пояса стропильных ферм,
при отсутствии в этих панелях продольных горизонталь- *
ных связей.
Продольные связи в плоскости нижних поясов по
крайнему ряду колонн при опирании стоек стенового
фахверка'на эти связи рассчитывают так же, как и тор-
цовую поперечную связевую_ ферму, прй пролете, рав-
ном' расстоянию между основными колоннами и ветро-
вой нагрузке, передаваемой стойками фахверка.
мерами 1,5X6; 3X6; 1,5X12 и 3X12 м приварены к
верхним поясам ферм, следует устраивать поперечные
связевые фермы по верхним поясам ферм только- в тор-
цах зданий и у температурных швов, так как они пред-
назначены в основном для обеспечения устойчивости
покрытия при монтаже. В остальных панелях необхо-
Рис. 7.10. Горизонтальные и вертикальные связи кар-
каса здания с покрытием из крупноразмерных желе-
зобетонных плит L (покрытия на участках А—В
и В—Г находятся в равных уровнях)
а — план по верхним поясам ферм; б — план по нижним
, поясам ферм
Горизонтальные поперечные связи по верхним поя-
сам стропильных ферм, обеспечивающие устойчивость
верхних поясов стропильных ферм из их плоскости, при
покрытии с прогонами следует назначать в покрытиях
любого одноэтажного промышленного здания. Попереч-
ные связевые фермы по верхним и нижним поясам ре-
комендуется совмещать в плане.
В покрытиях без прогонов, в которых крупнораз-
мерные .железобетонные плиты с~ Номинальными раз-
Рис. 7.1 L Горизонтальные связи
каркаса здания с покрытием из
крупноразмерных железобетонных
плит размером 12X3 м
а — план по верхним поясам ферм;
б — план по нижним поясам ферм
димы распорки у конька и у опор стропильных ферм.
В покрытиях без прогонов завязка ферм в горизон-
тальной плоскости достаточно хорошо осуществляется
железббетонными плитами, и поэтому в тех случаях,
когда устройство связей по нижним поясам имеет
целью только придать сооружению горизонтальную
жесткость, эти связи могут не ставиться. Исключением
являются здания с кранами большой грузоподъемности
и тяжелым режимом работы (типа прокатных, марте-
новских и др. цехов), в которых горизонтальные связи
по нижним и верхним поясам ставятся независимо от
типа покрытия. При наличии подстропильных ферм в
Однопролетных покрытиях без прогонов и многопролет-
ных покрытиях, расположенных в одном уровне, необ-
ходимо устройство продольных горизонтальных связей
в плоскости верхних поясов в одной из крайних панелей
ферм. При расположении же покрытий в разных уров-
нях необходимо предусмотреть по одной продольной
системе связей в каждом уровне (рис. 7.15).
Пример. Случай устройства горизонтальных связей
покрытия по нижним и верхним поясам* стропильных
ферм в зданиях со стальным каркасом с тяжелым ре-
жимом работы кранов и с применением в покрытии
железобетонных плит размером 3X6 м приведен на
рис. 7.10, а случай устройства горизонтальных связей
покрытия'здания со стальным каркасом с применением
плит размером 3X12 м приведен на рис. 7.11, Коист-
Гл. 7. Покрытия
217
рукция жестких распорок горизонтальных связей (прут-
ковых и из сплошного холодноформ'ованного профиля)
длиной 12 ж показана на рис. 712.
Горизонтальные свяэи представляют собой фермы с
крестовой решеткой. Сечения элементов связей назна-
чаются конструктивно, если они не передают крановых
s Вертикальные связи обычно располагаются в пло-
скостях опорных стоек стропильных ферм, в плоско-
сти коньковых стоек для ферм пролетом до 30 м, а
также в плоскостях стоек, находящихся под узлом
крепления наружных ног фонаря для ферм пролетом
более 30 м.
Рис. 7.12. Жесткая распорка горизонтальных связей
а — прутковая; б — из холодноформованного профиля
нагрузок. Сечения раскосов подбираются из условия
работы.их только на растяжение, а сечение распорок—
на сжатие При проверке гибкости крестовых раскосов
из одиночных уголков радиус инерции принимается от-
носительно оси, параллельной полке уголка.
Рис. 7.13. Вертикальные связи
а и б — прн малой высоте ферм; в — при большой
высоте ферм
Рис 7 14 Связи типовых
покрытий
Вертикальные связи покрытия располагаются в вер-
тикальных плоскостях между двумя стропильными фер-
мами в местах поперечных связевых ферм и предназна-
чены служить опорами для поперечных связевых ферм,
находящихся в плоскости верхних поясов в зданиях
со смешанным каркасом, а также для обеспечения пра-
вильности взаимного расположения плоскостей стро-
пильных ферм при монтаже
а — при крупноразмерных же-
лечобет иных пиитах размером
6X1.5 м б — прн крупноразмер-
ных железобетонных плитах
размером 6X3 м, в — при реше-
нии покрытия с прогонами
В целях удобства монтажа вертикальные связи сле-
дует проектировать в виде ферм с параллельными поя-
сами высотой, равной высоте стойки стропильных ферм,
к которым они крепятся. Рекомендуемые схемы ферм
218
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий ,
вертикальных связей в зависимости от высоты и проле-
та приведены на рис. 7.13. Сечения элементов верти-
кальных связей, как правило, следует назначать по гиб-
кости
Для удобства и снижения трудоемкости монтажа
крепление связей следует осуществлять на черных бол-
тах. В зданиях, оборудованных кранами большой гру-
зоподъемности и тяжелого режима работы, а также в
Рис. 7.15. Дополнительные продольные
связи типовых покрытий с подстропиль- '
иыми фермами
а — в зданиях одинаковой высоты, б — в зда-
ниях с перепадом кровли
случае значительных усилий в элементах связей, (вет-
ровые фермы и т. д.) крепление элементов связей надо
осуществлять на монтажной сварке, а в отдельных
случаях на заклепках или на чистых болтах
В альбомах типовых стальных покрытий (серия
ПК-01-32) предусмотрены схемы типовых связей. Го-
ризонтальные связи располагаются лишь в плоскости
верхних поясов стропильных ферм и в плоскости ри-
гелей фонарей Схемы связей типовых покрытий приве-
дены иа рис. 7 14, а схемы дополнительных продольных
связей, применяемых в зданиях с подстропильными фер-
мами,— на рис. 7.15. Для основного крепления связей
типовых покрытий принято соединение на двух одно-
срезиых черных болтах диаметром 18 мм.
7.5.	ПРОГОНЫ
А. ХАРАКТЕРИСТИКИ
Прогонные покрытия целесообразно назначать толь-
ко при применении для кровли волнистых стальных или
асбестоцементных листов усиленного профиля, а также
утепленных асбестоцементных или армоцементных плит,
алюминиевых панелей и т. п.
Прогоны могут применяться как из прокатных или
холодноформо1ванных профилей оплошного сечеиия, так
и решетчатые в виде прутковых или прутково-шпрен-
гельных систем. При шаге стропильных ферм 6 м обыч-
но применяются прогоны сплошного сечения, являющие-
ся по сравнению с решетчатыми менее трудоемкими в
изготовлении и более удобными при перевозке и мон-
таже При шаге стропильных ферм 12 м и более реко-
мендуется применять только решетчатые прогоны.
Пролет прогона определяется в зависимости от
схемы покрытия, в связи с чем выбор типа прогона
следует производить в процессе общей компоновки кон-
структивной схемы покрытия.
Б. ПРОГОНЫ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ
В качестве прогона сплошного сечения применяются
двутавры и швеллеры Прогоны из двутавров обычно
применяются при кровельных плитах, требующих для
своего опирания полки большей ширины.
Расчет прогонов производится на нагрузку от соб-
ственного веса кровли и снега Максимальные расчет-
ные моменты в плоскостях перпендикулярной плоскости
ската (Мх) и параллельной плоскости ската (Mv):
(7„ /^	(7/2 COS Я
мх=-----------------------;	(7.3)
О	о
Яу %	Я ly sin а
= I-----------------------’	<7Л>
где qx — нагрузка, нормальная к скату;
qy—нагрузка вдоль ската (скатная составляю-
щая);
1Х—пролет прогона при изгибе в плоскости, нор-
мальной к скату;
1у — пролет прогона при изгибе в плоскости ската.
Расчет прогонов производится с учетом развития
пластических деформаций по формуле (2.37)
Поскольку балочные профили имеют большой мо-
мент сопротивления относительно оси х—х и сравни-
тельно малый относительно оси у—у, следует стремить-
ся к тому, чтобы изгибающий момент Му был значи-
тельно меньше момента Мх. Для уменьшения момента
Л4у прогоны посередине обычно раскрепляют тяжами,
поставленными в плоскости кровли.
Учитывая, что после укладки плит покрытия и за-
ливки раствором швов между ними скатная составляю-
щая нагрузки будет восприниматься плитами, в случае
укладки в покрытие железобетонных, армоцементных и
тому подобных плит допускается определять изгибаю-
щий момент в плоскости кровли только от веса плит.
Устойчивость прогонов в этом случае обеспечивается
силами трения между ггрогонбм и нагруженным на-
стилом
Прогиб прогона не должен превышать 1/аоо пролета.
Вертикальный прогиб прогонов над остеклением фона-
ря не должен превышать 12 мм.
Гл. 7. Покрытия
219
Прогоны в пределах отдельных скатов покрытия
следует принимать из одиночного профиля (швеллера,
двутавра или гнутого профиля). Прогоны на границах
отдельных скатов могут быть также из одиночных
профилей или составных сечений в виде швеллера с
уголком. Ендовый одиночный прогон рекомендуется
принимать из двутавра, а двойной — из швеллера с
уголком Прогоны ;над остеклением фонарей (карниз-
ные) обычно выполняются из швеллера с уголком внизу
для подвески металлических переплетов.
Рис. 7.16. Узлы крепления прогонов
а — из швеллеров; б — из двутавровых
балок
Прогоны над остеклением фонарей рекомендуется
применять холодноформованного профиля, включающе-
го в себя и элемент для подвески фонарных переплетов.
Крепление прогонов сплошного сечения к верхнему
поясу стропильных ферм, к ригелю и стойке фонаря,
а также узлы раскрепления прогонов тяжами рекомен-
дуется осуществлять согласно примерам, приведенным
на рис. 7.16.
В. РЕШЕТЧАТЫЕ ПРОГОНЫ
Решетчатые прогоны проектируются либо в виде
шпренгельных систем, либо в виде легких ферм из про-
фильной круглой или квадратной стали, т е. прутковых
прогонов (рис. 7.17). Решетчатые прогоны обычно об-
Рис. 7.17. Решетчатый прутковый прогон пролето-м 6 м
л — нормальный, б — в температурном шве, 1 — ось фермы,
2 — ось температурного шва; 3 — ось симметрии прогона
ладают небольшой жесткостью в плоскости кровли и
поэтому должны иметь достаточно развитые в плоско-
сти ската верхние пояса (из двух уголков или швелле-
ра, поставленного стенкой в плоскости ската). В сред-
них панелях шпренгельного прогона следует ставить
раскосы.
Верхний пояс решетчатых прогонов в случае его
большой жесткости из плоскости прого-на следует рас-
считывать на совместное действие осевого усилия и
изгиба только в плоскости прогона, а в случае малой
жесткости верхнего пояса из плоскости прогона необхо-
димо рассчитывать верхний пояс на совместное дейст-
вие осевого усилия и изгиба как в плоскости прогона,
так и в перпендикулярной к ней плоскости.
Гибкость верхнего пояса решетчатых прогонов не
должна превышать 120, а элементов решетки—150.’
При наличии1 агрессивной среды, вызывающей по-
вышенную коррозию стальных конструкций, проектиро-
вание решетчатых прогонов следует вести с учетом
ограничений применения малых толщин в несущих эле-
ментах; при значительных агрессивных воздействиях
применение решетчатых прогонов не допускается.
Крепление решётчатых прогонов к верхнему' поясу
стропильных ферм и к ригелю фонаря выполняется
согласно рис. 7.18.
5050
Рис. 7.18. Узел крепления решетчатых прого-
нов к верхнему поясу стропильных ферм
1 — прогон; 2 — верхний пояс стропильной фермы
При применении в покрытии решетчатых прогонов
карнизные прогоны над остеклением фонарей следует,
как правило, выполнять сплошного сечения, предусмат-
ривая при больших пролетах опирание их через про-
межуточные ноги фонарей на прогоны под бортовыми
стенками фонарей
Г. ФОНАРНЫЕ ПРОГОНЫ ПРОЛЕТОМ 12 м
В покрытиях промышленных зданий с поперечным
расположением фонарей получила широкое распростра-
нение конструкция прогона, совмещенная с фермой
фонаря, что позволяет при легких кровлях применять
для прогонов прокатные двутавры (рис. 7 19,а). При
тяжелых кровлях и значительных снеговых нагрузках
рекомендуется фонарный прогон пролетам 12 м выпол-
нять решетчатым (рис. 7.19,6).
7.6. ФОНАРИ
А. ХАРАКТЕРИСТИКИ
Фонари подразделяются -на световые, светоаэраци-
О1нные и аэрационные В зависимости от принятой схемы
покрытия фонари могут быть расположены вдоль про-
летов здания (продольные) или поперек пролетов (по-
220
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
а — балочный, б — решетчатый; J — ось симметрии; 2 — средний
узел крепления прогона
перечные); о,ни могут устраиваться с внутренним или
наружным отводом воды Световые и светоаэ^ационные
фонари в настоящее время выполняются, как правило,
с вертикальным остеклением
Ширину продольных фонарей следует назначать в
пределах от 0 5 до 0,3 пролета фер.мы; обычно приме-
няется унифицированная ширина фонарей 6 и 12 м.
Высота фонарей зависит от необходимой световой пло-
щади, заполняемой -стандартными переплетами высо-
той 1,25; 1,5 и 1,75 м Низ остекленной части фонаря
должен возвышаться над уровнем кровли на 0,4—
0,6 м, где располагается бортовое ограждение Продоль-
ные световые и светоаэрационные фонари из условия
эксплуатации кровли должны иметь разрывы не реже
чем через 30 м и не должны доходить дю торцов зда-
ния.
Для общей устойчивости конструкций фонарей как
в рабочем состоянии, так и при монтаже, а также для
восприятия ветровой нагрузки, действующей на торцы
фонарей, по ним устанавливаются горизонтальные и
вертикальные связи, аналогичные связям по стропиль-
ным фермам
В отапливаемых производственных зданиях при ши-
рине фонаря 12 м и более следует предусматривать
внутренний отвод воды с покрытия фонаря.
Б. РАСЧЕТ
Расчетными нагрузками для фонарей являются: по-
стоянная нагрузка (вес покрытия, остекления, бортовой
стенки, собственный вес конструкции фонаря); снего-
вая нагрузка; ветровая нагрузка; отдельные полезные
нагрузки (например, гот тележки для прочистки остек*
ления).
Для фонарей нагрузка от покрытия принимается та-
кой же, как и для стропильных ферм. При внутреннем
отводе воды следует учитывать нагрузку от лотка
ендовы. Нагрузку от остекленных верхнеподвесных пе-
реплетов можно принять равной: при вертикальном
остеклении — 35 кг!м2 и при наклонном остеклении —
40 кг]м2 остекления. Ветровая нагрузка учитывается
только на плоскостях остекления и на торцовых стенках
фонаря.
В ТИПОВЫЕ СВЕТОАЭРАЦИОННЫЕ ФОНАРИ
Институтами Гипротис и Проектстальконструкция
разработаны типовые светоаэрационные стальные фона-
ри (серия ПК-01-68 и серия ПК-01-’93) с углом откры-
вания до 70° типовых фонарных переплетов (серия
ПР-05-31).
Рис. 7.20. Схемы типовых фонарей шириной
6 и 12 м
а — шириной 6 б — шириной 12 м\ / —торцовый фо-
нарь, 2 — связевой фонарь; 3 — рядовой фонарь, 4 — рас-
порка по фермам в плоскости вертикальных связей
Покрытия фонарей приняты двухскатными с рулон-
ной’ кровлей Фонари располагаются вдоль здания толь-
ко посередине пролетов и предназначены для покрытий
с крупноразмерными плитами 3X6 и и 1,5X6 м, уклады-
ваемыми непосредственно по поперечным конструкциям
фонарей, и для покрытий с плитами 0,5x3 м, уклады-
ваемыми по прогонам.
Фермы фонарей имеют‘ширину 6 и 12 м, опираются
на стропильные фермы с шагом 6 и 12 м. Водоотвод
с покрытий фонарей шириной 6 м принят наружным, а
шириной 12 ж —наружным или внутренним Схема ти-
повых фонарей показана на рис. 7.20, а размеры эле-
ментов фонарей приведены в табл. 75 и 7.6.
Фермы фонарец в покрытиях с крупноразмерными
плитами 3x6 м и в покрытиям с прогонами имеют оди-
Гл. 7. Покрытия
221
Таблица 7.5
Высота стоек фонаря
Марка стоек (по рис. 7.20)	Высота в мм при отводе воды с покрытия фонаря	
	наружном	|	внутреннем	j
С1	Н	Н
С2	77=119	77=712
СЗ	/7=258	77=1476
Таблица 7.6
Основные размеры фонарей
Номинальная ши- рина фонаря в м	Ширина остекления фонаря с каждой стороны в мм	Отвод ВОДЫ
12	2 X 1250 2 х 1500 2 X 1750	Наружный или внутренний
6	1 X 1500 1 X 1750 2 X 1250	Наружный
наковые сечения элементов с верхним поясом нз оди-
ночных уголков. В покрытиях с крупноразмерными
плитами 1,5x6 м верхний пояс запроектирован из
прокатных двутавров.
Типовые фонари рассчитаны на нагрузки от веса
покрытия, снега, остекления, бортовых стенок, меха-
низмов открывания переплетов, редукторов, собственно*
го веса фонарей и ветра. Расчетные нагрузки от собст-
Рис 7.22. Типовые фонари шириной 6 м
а — при крупноразмерных плитах размером 6X1,5 м,
б — при покрытии с прогонами
Рис. 7 21. Типовые фонари шириной 12 м
л —при крупноразмерных плитах размером 6X1,5 м: б — то же,
размером 6X3 м
венного веса покрытия фонаря и снега приняты 350,
450 и 550 кг/л*2 Скоростной напор ветра (нормативный)
принят равным 45 и 75 кг/м2, что соответствует распо-
ложению низа фонаря на высоте 25 м над по1верхностью
земли. Аэродинамические коэффициенты приняты: при
полож^^льнюм давлении ветра J-0,8, при отрицатель-
ном — 0,6.	i ’	। | jj®
На рис. 7 21 приведена конструкция типовых фона-
рей шириной 12 м с наружным водоотводом и покрыти-
ем крупноразмерными плитами в одном случае 1,5X6 м
и в другом — 3X6 м, а на рис 7.22 — конструкция фо-
наря шириной 6 м с покрытием из крупноразмерных
плит 1,5X6 м и при прогонном решении.
На рис. 7.23 приведены примеры конструкций фо-‘
нарей при кровле с внутренним отводом воды.
222
Раздел //. Стальные конструкции промышленных зданий
Рис. 7.23. Типовые фонари шириной 12 м с внутренним
отводом воды
а—при крупноразмерных плитах размером 6X1,5 м; б — при
' покрытии с прогонами
Рис. 7.24. Типовые аэрационные фонари (серия ПК-
01-36) с различной высотой проема Н
а — при Н—1,25 -и; б — прн Я — 1,7 м\ в — при Я—2,4 лс;
1 м» светомаскировочная панель; 2 ~ ветрозащитная панель;
3 — ось симметрии; 4 — верх пояса фермы
Рис. 7.25. Типовой аэрационный фонарь (серия ПК-01-36) с высотой проема Н = 3,4 м
а — промежуточная^фонарная ферма; б — торцовая фонарная ферма; / — светомаскировочная панель; 2 — ветрозащитная па-
нель; 3 — ось симметрии; 4 — ось вращения
Гл. 8. Фахверки и площадки
223
Рис. 7.26. Основные узлы аэрационных фонарей
/ -- ось узла фермы, 2 — верх пояса фермы, 3 — ось сим-
метрии рамы
Г. АЭРАЦИОННЫЕ ФОНАРИ
При проектировании производственных зданий с
большими тепловыделениями, не нуждающихся в есте-
ственном верхнем освещении, следует применять типо- >
вые аэрационные фонари, разработанные институтом
Гипротис (серия ПК-01-36). Архитектурно-строитель-
ная -часть включает в себя проекты четырех типов фо-
нарей с унифицированными высотами аэрационных про-
емов Н— 1,25 м, Н =1,7 м, И=2,4 м и Я=3,4л< (рис. 7.24
и 7.25).
Стальной каркас фонаря опирается «а стальную
или железобетонную стропильную ферму и запроекти-
рован из условия раскладки крупноразмерных несущих
плит покрытия в двух вариантах: 1) только размером
1,5X6 м; 2) размерами 1,5X6 и 3X6 м с преобладани-
ем последних. Покрытия могут быть как утепленными,
так и холодными Каркас фонарей рассчитан для трех
вариантов унифицированных вертикальных нагрузок
(без собственного веса стержней фонаря, учтенного до-
полнительно) — 350, 450 и 550 кг/м2. Нормативный ско-
ростной напор ветра принят 80 кг/м2. Усилия.в стерж-
нях фонарей определены при невыгоднейших сочетани-
ях вертикальной и ветровой нагрузок Ригель фонаря
рассчитан как двухпролетная неразрезная балка Пре-
дельный прогиб для элементов рам панелей и элемен-
тов, поддерживающих механизмы открывания, принят
1/юо, для остальных изгибаемых элементов — по главе 2.
Соединения элементов фонаря осуществляются на
черных болтах диаметром 12 мм или на монтажной
сварке.
Основные узлы стальных конструкций типовых фо-
нарей приведены на рис. 7.26.
ГЛАВА 8
ФАХВЕРКИ И ПЛОЩАДКИ
8.1. ФАХВЕРКИ
Фахверк состоит обычно из стоек и ригелей, рас-
положенных в плоскости продольных и торцовых наруж-
ных или внутренних стен производственных зданий.
Применение стальных фахверков ограничивается сле-
дующими случаями: il) в зданиях, со стальным карка-
сом и стенами из волнистой стали, асбестоцементных
волнистых листов усиленного профиля или плоских ли-
стов; 2) в зданиях высотой более 30 м со стальным
каркасом, независимо от конструкции стен; 3) в неко-
торых видах зданий с тяжелым режимом работы кра-
нов, например главные здания - мартеновских цехов,
здания кузнечно-прессовых цехов и т п.; 4) в сборно-
разборных зданиях Кроме того, стальные фахверки
применяются для временных переносных торцов зданий
при строительстве их в несколько очередей
При несамонесущих стенах из асбестоцементных
волнистых листов усиленного профиля и волнистой ста-
ли элементы фахверка воспринимают вес стены, а также
горизонтальную нагрузку от ветра и обеспечивают
устойчивость стены При шаге крайних колонн каркаса
6 м продольный фахверк проектируется только из ри-
гелей, при большем шаге колоин необходимы стойки,
уменьшающие пролет ригелей Расположение стоек и
ригелей фахверков увязывается с оконными и ворот-
ными проемами.
В глухих участках стен расстояние между ригеля-
ми назначается в зависимости от типа и прочности сте-
новых конструкций. Для стенового заполнения из ли-
стов волнистой стали, соединяемых внахлестку при
стандартной длине Листов 2400 мм, расстояние между
ригелями следует назначать не боЛее 2,25 м Для стен
из волнистых асбестоцементных листов усиленного про-
филя, соединяемых внахлестку, ригели фахверка рас-
полагаются на расстояниях, равных длине листов ми-
нус 100 мм.
Разбивка стоек торцового фахверка определяется в
основном расположением и шириной проемов для ворот
и увязывается со схемой решетки торцовых ветровых
ферм перекрытия. При расположении стоек фахверка
между узлами торцовых ферм перекрытия параллельно
наружному поясу ветровой фермы устанавливаются го-
ризонтальные балки (обычно из швеллеров), которые
воспринимают горизонтальные нагрузки от стоек фах-
верка и передают их в узлы ветровой фермы Над про-
емами значительной ширины следует предусмотреть бо-
лее частое расположение стоек фахверка В этих случа-
ях в качестве опоры для стоек проектируются несущие
ригели (надворотные балки) достаточно развитого се-
чения как в вертикальной, так и в горизонтальной пло-
скостях.
При большой высоте здания торцовый фахверк дол-
жен включать промежуточные ветровые фермы, умень-
224
Раздел II, Стальные конструкции промышленных зданий
Рис. 8.3. Пример решения фахверка торцовой стены
производственного здания
а — схема фахверка, б — сечения элементов
•Ж50
тающие пролет стоек фахверка при работе их на гори-
зонтальную нагрузку (рис. 8.1). Ветровые фермы могут
вводиться и в продольные фахверки при больших вы-
сотах зда.ния и шагах колонн. В качестве ветровых
ферм следует, как правило, использовать тормозные
переходные площадки, располагаемые на уровне верхне-
го пояса подкрановых балок.
Сечення элементов фахверка зависят от типа и ма-
териала стенового заполнения, назначения их и харак-
тера нагрузки Для ригелей фахверка обычно применя-
ются швеллерные сечения (прокатные или холоднофор-
мованные). При выборе сечения для ригелей, располага-
емых над оконными проема.ми, следует учитывать при-
мыкание к ним стеновых переплетов. Обычно сечение
этих ригелей составляется из швеллера и уголка. Стой-
ки фахверка, как правило, проектируются из прокатных
балок, в отдельных случаях, при значительных разме-
рах фахверка и больших нагрузках, для стоек фахверка
применяются сечения из сварных двутавров.
Примеры компоновки фахверков стен производст-
венных зданий и типы сечений элементов их даны для
продольного фахверка на рис. 82 и для торцовых фах-
' зерков— на рис 8.3; 8.4 и 8 5.
Нагрузка от ветра принимается равномерно рас-
пределенной по ригелю. Прогиб ригелей от ветровой
7	8
Рис. 8.2. Пример решения фахверка продольной стены
производственного здания
а — схема фахверка, б — сечения эцементов
Гл. 8. Фахверки и площадки
225
17500
Рис. 8.4. Пример решения фахверка торцовой стены производственного здания
а — схема фахверка; б — сечения элементов
по 2-2
Рис. 8.6. Крепление сборных железобетонных стеновых панелей
а — крепление к фахверку; б — крепление к колонне здания
Рис. 8.5. Пример решения фахверка торцовой стены производственного
здания
а — схема фахверка; б — сечеиия элементов
15—915
2 26
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
нагрузки не должен превышать Vaoo пролета ригеля
В сечениях ригелей фахверка, резко асимметричных от-
носительно вертикальной оси, необходимо учитывать
действие крутящего момента. Стойки фахверка рассчи-
тываются на действие вертикальных сжимающих усилий
от веса стенового заполнения, а также .на изгиб от ве-
тровой нагрузки, передаваемой на стойки от ригелей
фахверка.. Сечения стоек фахверка проверяются на'
прочность и устойчивость соответственно указаниям в
главе 2. В запас устойчивости нормальная сила услов-
но прикладывается в верхней точке стойки. Расчетная
длина стойки фахверка в плоскости действия изгибаю-
щего момента принимается равной расстоянию от фун-
дамента до верхней опоры на горизонтальной связевой
ферме, а при наличии промежуточной ветровой фер-
мы — по наибольшему расстоянию между опорами
стойки. Расчетная длина в перпендикулярной плоскости
приним а ется р авн ой н аиб о лып ему р ассто я н и ю im ежд у
ригелями.
Примеры узлов крепления сборных железобетонных
стеновых панелей к стойкам фахверка и колоннам да-
ны на рис. 8.6«
8.2. ВНУТРИЦЕХОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПЛОЩАДКИ
Внутрицеховые технологические площадки состоят
из балок, настила1 (стального — оплошного или решет-
чатого, железобетонного — сборного или монолитного,
деревянного), ограждений и лестниц. Опираются они на
основные конструкции здания, технологическое обору-
дование (или его опоры) или на специальные колонны,
располагаясь в один или несколько ярусов. Балки мно-
гоярусных площадок, опирающиеся на специальные
колонны и связанные с ними жесткими узлами, обра-
зуют каркас многоэтажного здания. В случае опирания
площадок на специальные колонны обеспечение жестко-
сти и неизменяемости конструкции осуществляется вер-
тикальными связями или жестким сопряжением колонн
и балок площадок, образующих рамные эстакады.
’В зависимости от назначения и нагрузок внутри-
цеховые площадки могут быть разделены на три
группы:
1)	переходные, посадочные и смотровые площадки,
площадки для обслуживания монорельсов и т. п.; по-
лезная нагрузка на площадки этого типа составляет
200—400 кг)м2\
2)	ремонтные и смотровые площадки у тяжелого
оборудования1 (ремонтные площадки ходовых колес
кранов, у котлов и аппаратов химической промышлен-
ности и т. д.) и площадки под легкое технологическое
оборудование (вентиляторы, приводы, транспортеры,
питатели); полезная нагрузка на площадки этого типа
составляет 400—1000 кг]м2\	9
3)	площадки под тяжелое стационарное и подвиж-
ное оборудование (рабочая площадка, площадка ли-
тейщика сталеплавильных и электросталеплавильных це-
хов и т. п). Полезная нагрузка на площадки этого ти-.
па составляет 1000—^3000 кг/м2.
Площадки первой группы крепятся к основным кон-
струкциям здания с помощью кронштейнов и подвесок;
настил их может быть как стальным (сплошным или
решетчатым), так и деревянным (в горячих цехах де-
ревянный настил применять не разрешается). Посадоч-
ные площадки на краны должны удовлетворять требо-
ваниям «Правил устройства и безопасной эксплуатации
грузоподъемных кранов [35] Котлонадзора, а также
правил техники безопасности для отдельных видов про-
изводств (мартеновского, прокатного и др.).
Площадки второй группы опираются либо на ос-
новные конструкции, либо на технологическое обору-
дование или конструкции, его поддерживающие, могут
Рис. 8.7. Площадка легкого типа—посадочная на краны
1 — кабина; 2 — перила, 3 — съемное ограждение
также опираться на специальные колонны (рис. 8.8) и
располагаться в несколько ярусов по высоте оборудо-
вания. Часто, по требованию технологии, эти площадки
делаются съемными или сборно-разборными. В этом
случае элементы площадок обычно соединяются на бол-
тах, в остальных случаях обычно на аварке. В случае
значительных опорных реакций вертикальное давление
передается непосредственно с одного элемента на дру-
гой (этажное сопряжение) или на опорные столики (со-
пряжение в одном уровне); последнее решение, с точ-
ки зрения уменьшения строительной высоты, особенно
в .многоярусных площадках, выгоднее. На рис. 8.9, а и б
даны примеры опирания балок сборно-разборных пло-
щадок на балки и колонны.
Площадки у технологического оборудования не
должны препятствовать свободе температурных дефор-
маций оборудования. Для этого между настилом пло-
щадок и оборудованием должен быть оставлен зазор
(величина зазора устанав лив а ется в техн о логическом
задании). Балки площадок, опирающихся на технологи-
ческое оборудование, должны свободно лежать на крон-
Гл. 8 Фахверки и площадки
’227
X-...------------Г”	х
Рис. 8.8. Схема технологических площадок для обслуживания аппаратуры
а —план площадок на отметках 7,9 и 9,5 м, б разрезы, / — зазор
Рис. 8.9. Узлы опирания балок оборно-разборных площадок
а — балок разной высоты на колонну; б — второстепенной балки на главную; в — балки
на технологическое оборудование, / — стенка аппарата, 2 — столик, 3 — овальные дыры
15*
228
Раздел И. Стальные конструкции промышленных зданий
штейнах и столиках, (Прикрепленных к оборудованию
(рис. 8 9, в). Легкое технологическое оборудование,
расположенное на площадках, крепится с помощью
уголковых коротышей, приваренных1 к балкам площа-
док или к специальным балочкам, расположенным меж-
ду балками площадки.
Рис- 8.10. Тяжелая технологическая площадка
1 — щит; 2 —- блок, 3 щит усиленный (под железнодорожный
зуть); 4 — распорка в местах связей, 5 — связи через 3000 мм;
6 — поверхности опирания остроганные
Площадки для ремонта ходовых частей кранов рас-
полагаются в уровне верхних поясов подкрановых ба-
лок. В том случае, если расстояние между торцовой
частью крана и стеной здания недостаточно (меньше
600 мм), в стенах должны устраиваться ниши для ре-
монтных площадок.
Расстояние от пола площадок до низа вышележа-
щих перекрытий (или их выступов) должно быть не
меньше 1800 мм.
При проектировании площадок первого и второго
типов следует пользоваться типовыми площадками,
разработанными институтом Проектстальконструкция.
Площадки третьей группы опираются на собствен-
ные колонны, образуя одноярусные эстакады (например,
в сталеплавильных цехах), или на колонны каркаса
(например, в ТЭЦ) и могут решаться как в виде ста-
тически определимых, так и статически неопределимых
систем Такие площадки состоят из колонн, вертикаль-
ных связей ,(в рамных конструкциях они не требуются),
главных и второстепенных балок, настила, ограждений,
и лестниц Расход стали на площадки этого типа весьма
велик и достигает 250—300 кг)м2 площадки, или около
200 кг!м2 здания, что составляет до 50% от веса всех
стальных конструкций Поэтому устройство площадок
этого типа, из стали допускается только в тех случаях,
когда по технологическим условиям невозможно устрой-
ство их из сборного железобетона (например, рабочая
площадка печного пролета сталеплавильного цеха и др.).
Конструкция современной рабочей площадки ре*
шается в виде ортотропной плиты с включением на-
стила в работу продольных балок. Ортотропные плиты
Рис. 8.11. Гра-
фик коэффици-
ента фь для
определения ра-
бочей ширины
настила
состоят из листа настила с приваренными и нему про-
дольными и поперечными ребрами. Частое расположе-
ние продольных ребер (не более 70 толщин настила}
обеспечивает устойчивость на-
стила и включение его в ра-
боту балок (рис. 8.10). В связи
с тем, что напряжения по ши-
рине настила распределяются
неравномерно, ширина настила,
ф Ь, которую можно включить
в работу главной балки, зави-
сит от отношения пролета бал-
ки I к шагу балок Ь. Значение
ф может быть определено по
графику, изображенному на
рис. 8 il 1 [22]. Рабочая площад-
ка изготовляется в виде от-
дельных блоков и щитов, раз-
меры которых определяются
условиями перевозки. Схемати-
ческий разрез рабочей площад-
ки сталеплавильного цеха пока-
зан на рис. 8 12. Блоки, состоя-
щие из двух балок, соединен-
ных ребристой плитой и
вертикальными связями, кре-
пятся к поперечным балкам и колоннам. Щиты опира-
ются на блоки и поперечные балки с помощью планок
толщиной 30 мм, перекрывающих щели между щйтамв
и блоками Установка и приварка щитов такой конст-
рукции производятся сверху, в удобном положении. Ко*
Рис. 8.12. Схема рабочей площадки сталепла*
вильного цеха
личество монтажных швов при этом значительно сокра-
щено. Все заводские и монтажные соединения рабочей
площадки — сварные, кроме соединений балок под
железнодорожные пути и пути завалочной машины, ко-
торые делаются клепаными.	1
Особо характерным конструктивным элементом пло.
щадок является настил. Тип настила определяется тех
нологическим заданием и может быть съемным или не-
съемным По условиям технологии производства он мо-
жет быть сплошным (из рифленой или гладкой листр-
вой стали с наваренными рифами или без них) или
решетчатым (из просечновытяжной листовой стали, из
круглой стали и из полосовой стали с прямыми в
Гл, 8. Фахверки и площадки
229
гнутыми полосами). В конструкциях внутрицеховых пл'>
одадок наибольшее распространение получил сплошной
настил из рифленой стали толщиной 5,6 и 8 мм. Настил,
в зависимости от нагрузки и пролета, может быть с
ребрами и без' ребер. В тех случаях, когда расстояние
между ребрами , больше двойного расстояния между
балками, считается, что настил не имеет ребер. Настил

Рис- 8.13. Расчетные схемы
пластинок
а — жесткой в виде балки, за-
щемленной на опорах; б — гиб-
кой пластинки с несмещаемыми
опорами (висячая пластинка);
в — защемленной по контуру
без ребер работает как гибкая пластинка с несмещаю-
хщимися опорами (.висячая пластинка) (рис. 8.1-3 6) и
рассчитывается по формуле
В случае незначительных нагрузок настил без ре*
бер может рассчитываться упрощенно как жесткая
пластинка (рис. 8.13, а), защемленная на опорах/ по
формулам
ql*
Мрасч =	;	(8.7)
3 Ml* 1	,
/макс= 8 • £83 < 100 I. (8.8)
При этом расчете толщина настила получается не-
сколько большей. Везде в формулах ширина пластинки
принята равной 1 см.
Несъемные настилы с ребрами рассчитываются как
пластинки, защемленные по контуру (рис. 8.13, в), по
формуле
.	, M^Z4 = kqa* ,	(8.9)
где q—равномерно распределенная нагрузка;
а—меньшая сторона пластинки;
k — коэффициент, зависящий от соотношения сто*
b
рон пластинки ; значения k принимаются по
табл. 8.1.
Таблица 8Д
Коэффициент k
-Мрасч = Mq — Н/ »
где ЛГ0 — момент от внешних сил в простой балке.
При равномерно распределенной нагрузке q прогиб
определяется по формуле
4<г/2	1
• НЕ+Н
»а при сосредоточенной силе Р— по формуле
(8.2)
ь а .	1	1,25	1,5	1,75	2
Значение k	0,0513	0,0665	0,0757	0,0817	0,0829
где
2PZ 1
' = ~ -1Ц+Н-	W
Не== /2(1 —М-2)
(8.4)
р.=0,3—коэффициент Пуассона.
Распор И определяется из уравнений:
при равномерно распределенной нагрузке
Прогиб пластинки определяется по .формуле для
жесткой пластинки, защемленной на опорах.
При больших пролетах ребер и при частом их рас*
положении настил может рассчитываться, как многолро-
летная неразрезная балка или’гибкая пластинка
Ребра при равномерно распределенной нагрузке
рассчитываются как простая балка на условную на-
грузку
<71 = qb ,	(8Д0
н у t п / Н \2 н
Йе /+Д Не / + НЕ ~
139,6
(8.5)
при сосредоточенной силе
(8.6)
Несущая способность проверяется по формулам для
внецентренно растянутых -элементов Опорные закрепле-
ния гибкого настила должны воспринимать распор Н.
где q — нагрузка на 1 м* площадки;
b — расстояние между ребрами.
Момент сопротивления ребра определяется с уче-
том настила шириной ЗОВ (где ‘Ь — толщина настила
без рифов) Прогиб ребра не должен превышать ’/io©
пролета.
Съемный настил без ребер рассчитывается как сзо-,
бодно лежащая пластинка, а съемный настил с ребра-
ми— как пластинка., защемленная по контуру Вес от-
дельных щитов съемного настила не должен превышать
80 кг.
Статический расчет конструкций площадок произ-
водится по формулам строительной механики Провер-
ка несу щ е й сп о со б но сти п р одав од ится на пр о ч н ость,
устойчивость, деформативность, а в необходимых слу-
чаях и на выносливость Балки площадок, несущие
подвижную нагрузку, рассчитываются и конструируются
в соответствии с указаниями по расчету и конструиро-
ванию подкрановых балок
Нагрузками для технологических ’ площадок являн
ются: собственный вес перекрытия (площадки), полей-
230|
ТИВЯГЯ?
Раздел II Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 8.2
Динамические коэффициенты и коэффициенты
перегрузки
4 Наименование нагрузки	Значения дина- мического ко- эффициента*	Значения коэф- фициента пере- грузки
1. Собственный вес		Л,1
2/Полезная нагрузка	—	1,2
3. Стационарное оборудование, а) уравновешенное	—	Устанавливается в технологическом задании, но не менее ,1,2
б) неуравновешенное	Устанавли- вается в тех- нологическом задании	То же
4. Подвижное оборудование:		
а) краны электрические	и	1,3
б) завалочные машины	1,2	1,3
Б. Транспортные средства:		
а) железнодорожный транспорт	1.1	U.3
б) автотранспорт	1,1	1,3
6. Монтажная^иагрузка	—	1,4
• На динамическую нагрузку рассчитываются только конструк- ции, непосредственно воспринимающие эту нагрузку.		
ная (Нагрузка от 0,2 до 3 т/м2, в 'Зависимости от «азн-а-
чения площадки; стационарное уравновешенное и не-*
уравновешенное оборудование;, подвижное оборудова-
ние (краны консольные и катучие, завалочные машины
и т. л.); транспортные средства (железнодорожный
транспорт широкой и узкой колеи, автотранспорт); мон-
тажная нагрузка от 0,5 до 3 т/м2.
Подвижное оборудование и транспортные средства
вызывают также и горизонтальные воздействия. Вели-
чины вертикальных и горизонтальных (кроме тормоз-
ных) нагрузок принимаются по технологическим зяджни-
ям. Динамические коэффициенты и коэффициенты пере-
грузки, учитываемые в расчетах площадок, приведены
в табл. 8 2.
Горизонтальная тормозная нагрузка Т (продольное
торможение) определяется по формуле
Т = 0,12Р ,	(8.11)
где SP — сумма вертикальных давлений половины ко-
лес подвижного состава или подвижного обо-
рудования.
Принимается, что одновременно может тормозить
либо один подвижной состав, либо два крана, либо
три завалочные машины.	,
При расчете настилов и балок полезная нагрузка
учитывается полностью. Исключение составляют лишь
главные балки рабочей площадки сталеплавильных це-
хов, для которых полезная нагрузка принимается - «'
коэффициентом 0,85. При расчете колонн многоярусных
площадок полезная нагрузка по этажам принимается в
соответствии с технологическими заданиями (для ко-
лонн рабочей площадки сталеплавильных цехов— с ко-
эффициентом 0,75, а для колонн ТЭЦ —с коэффициен-
том 0,8)-
ГЛАВА 9
ПЕРЕПЛЕТЫ И ВОРОТА
9.1. ПЕРЕПЛЕТЫ
Аа СТАНДАРТЫ И ТИПОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Стальные переплеты для фонарей и окон промыш-
ленных зданий должны выполняться в соответствии со
следующими государственными стандартами: ГОСТ
7920—56 «Переплеты стальные для фонарей промышлен-
ных -зданий»; ГОСТ 8126—56 «Переплеты стальные для
окон промышленных зданий»; ГОСТ 7511—58 «Сталь
для (оконных и фонарных переплетов промышленных
зданий» и типовыми материалами (рабочими чертежа-
ми), разработанными Проекстальконструкцией) в разви-
тие этих стандартов; серия ПР-05-31 «Переплеты сталь-
ные для фонарей промышленных зданий (по ГОСТ
7920—56). Рабочие чертежи»; серия ПР-05-32 «Пере-
плеты стальные для окон промышленных зданий (по
ГОСТ 8126—56). Рабочие чертежи».
Б ФОНАРНЫЕ ПЕРЕПЛЕТЫ
Переплеты и их установка. Фонарные переплеты
устанавливаются в световых и светоаэ/рационных фо-
нарях с вертикальным и наклонным одинарным осте-
клением. При наклонном остеклении угол наклона пло-
скости остекления фонаря к горизонтальной плоскости
должен быть не менее 60°, что соответствует наклону
чоги фонаря, (равному 65°.
Фонарный переплет представляет собой замкнутую
рамку, разделенную вертикальными элементами на де-
сять равных частей — ячеек, в которые вставляются
стекла. По высоте переплеты приняты трех номинальных
размеров- 1250, 1500 и 1750 мм. Номинальная ширина
переплетов принята 6000 мм*.
Фонарный проем до установки переплетов снаб-
жается специальными ригелями остекления. При Одном
переплете по высоте проема ригели остекления устанав-
ливаются вверху проема, а внизу проема — в случае
опирания на ригель бортовых плит фонаря. При прогон-
ном решении кровли верхний ригель остекления соеди-
няется с прогонами кровли. Если по высоте проема уста-
навливается более чем один переплет, то фонарный проем
по высоте расчленяется соответственно промежуточны-
ми ригелями остекления. Все верхние и (Промежуточные
ригели остекления снабжаются специальными крючками
(на всю длину ригеля), на которые навешиваются пе-
реплеты своей верхней обвязкой; чтобы переплеты при
открывании не соскочили с крючков, на каждом пере-
плете устанавливают по две предохранительные планки.
На рис. 9 il даны примерные схемы установки фо-
нарных переплетов по высоте проема при вертикальном
(рис 9.1, а) и наклонном (рис. 9.1, в) остеклении.
При вертикальном остеклении и открывании пере-
• В особых случаях ГОСТ 7920—56 разрешает применять
номинальную ширину переплета 3000 мм.
Гл. 9. Переплеты и ворота
231
плетов до 30° возможно применение ригелей из гнутых
профилей (р«ис. 9.1, б).
По ширине фонарного проема переплеты образуют
ленточное (непрерывное) остекление.
Переплеты могут быть установлены открывающи-
мися и глухими; при этом глухой переплет — это тот же
открывающийся переплет, закрепленный от открыва-
ния.
Рис, 9.L Примерные схемы установки фонарных
переплетов по высоте проема
а —• при вертикальном остеклении; б — то же, при ри-
гелях из гнутых профилей; в — при наклонном остек-
лении; 1 — открывающийся переплет, 2 — глухой пере-
плет; 3 ветровая панель; 4 — нащельннк; 5 — ригель;
6 — крючок; 7 — предохранительная планка; 8 — наруж-
ная грань ноги фонаря; Н — конструктивная высота пе-
реплета, Я1 — номинальная высота переплета; Я2 ~ кон-
структивная высота ветровой панели; п число откры-
вающихся переплетов; В — номинальная ширина пере-
плета
Открывание переплетов предусмотрено на 30°; в зда-
ниях, требующих повышенной аэрации, переплеты раз-
решается снабжать дополнительными приспособлениями,
позволяющими открывать их на больший угол. Приме-
ром конструкции приспособления для открывания пе-
реплетов на 70° может служить конструкция, приведен-
ная в сериях ПК-01-68 и ПК-Ш-83: «Стальные уни-
фицированные светоаэрационные фонари» при шаге
ферм 6 и 12 м. Открывание переплётов на 70° позво-
ляет, как правило, ограничиваться двумя переплетами
по высоте фонаря.
Принятая номинальная ширина переплетов 6 м
обеспечивает механизированное открывание целой лен-
ты или блока переплетов, либо, в случае необходимо-
сти, последовательное открывание ленты отдельными
переплетами вручную с крыши здания. При наклонном
остеклении по обоим концам каждой отдельно откры-
вающейся ленты переплетов обязательна установка ве-
тровых панелей. Ветровая панель представляет собой
специальный переплет в одно стекло, устанавливаемый
сзади фонарного переплета для защиты от попадания
в помещение (при открытых переплетах) атмосферных
осадков с боков проема. При вертикальном остеклении
ветровые панели, как правило, не применяются, за ис-
ключением особых случаев, когда попадание в помеще-
ние атмосферных осадков даже в незначительных ко-
личествах не допускается по условиям технологии про-
изводства.
Для размещения фонарных переплетов и ветровых
панелей размер между наружной кромкой ноги
фонари и наружной гранью ригеля остекления должен
быть не менее ПО мм (рис. 91).
Поскольку конструктивный (действительный) раз-
мер ширины переплета равен 5964 мм (рис. 92), то
между каждыми двумя смежными переплетами (по ши-
рине проема) образуется зазор, равный 36 мм. Эти за-
зоры перекрываются нащельнинами, которые прикре-
пляются к переплетам с двух сторон через один пере-
плет; при четном количестве переплетов в каждой от-
дельно открывающейся ленте один из крайних пере-
плетов имеет один нащельннк.
Если температурный шов решен без вставки, то в
этом случае переплеты в месте температурного шва
раздвигаются по 7 мм на сторону и расстояние ме-
жду переплетами в температурном шве получается
равным 50 мм. Этот зазор перекрывается специальным
температурным нащельником.
Каждой номинальной высоте фонарного переплета
соответствует та же номинальная высота ветровой па-
нели и нащельников. Переплеты, ветровые панели и на-
щельники в зависимости от номинальной высоты изго-
товляются трех марок:
переплеты маррк — ПФ125, ПФ150, ПФ175 и при-
веденные В'рабочих чертежах (дополнительно к ГОСТ
7920—56) переплеты с применением профилей холодной
формовки марок — Пф1125а, ПФ1500, ПФ175а;
ветровые панели марок — ПФ125-В, ПФ150-В,
ПФ175-В;
нащельники марок — ПФ125-Н£ ,	ПФ150-Н*,
ПФ175-Я*.
Разделение нащельников на правые— т («так») и
левые — н («наоборот») дано в рабочих ^чертежах; там
же даны 3 марки (левые и правые) нащельников для
температурного шва — ПФ126-Т*, ПФ150-Т*, ПФ175-Т*.
Обозначение марок переплетов состоит из начальных
букв названия переплета и числа, указывающего его
номинальную высоту в сантиметрах. Обозначение ма-
рок ветровых панелей и нащельников состоит из марки
переплета (без индекса а) и буквы: В — для ветровой
панели; Н—для нащельника; Т—,для температурного
нащельника.
С^емы фонарных переплетов, ветровых панелей и
нащельников с их конструктивными размерами приве-
дены на рис. 9.2 Увязка конструктивных размеров фо-
нарных переплетов с их номинальными размерами по
высоте показана на рис. 9.3.
Установленный размер а = 100 мм, от обушка угол-
ка ригеля остекления до оси вращения переплета (или
103 мм до низа крючка), позволяет принимать размер
вертикальной полки уголка ригеля 75, 80 и 90 мм, а для
ригеля холодной формовки один размер 103 мм. Если
же размер вертикальной полки уголка ригеля равен
100 мм и больше, а для ригеля из профиля холодной
формовки отличается от >103 мм, то уточненные номи-
нальные высоты переплетов устанавливаются в проек-
те При этом следует обращать внимание на то, чтобы
предохранительные планки не упирались в перо уголка
ригеля при открывании переплета.
Примеры взаимного расположения фонарных пе-
реплетов, ветровых панелей и нащельников (Я]=
232
Раздел II Стальные конструкции промышленных зданий
=<1250 мм) по ширине фонарного проема показаны на
рис. 9.4.
При поперечных фонарях разрешается уменьшать
ширину переплета за счет укорочения расстояния ме-
жду горбыльками ячейки для крайнего стекла
Конструкции фонарных переплетов, ветровых пане-
лей и нащельников. Фонарные переплеты и ветровые па-
нели изготавливаются сварными Конструкция фонар-
ных переплетов показана на рис. 9.5. Размеры а = 1195,
1445 и 1695 мм соответствуют маркам переплетов
ПФ125 и ПФ125" ПФ150 и ПФ150а, ПФ175 и ПФ175а.
Для элементов фонар-
О)
г
П^Р125

jd
—VS54'1---
№175; №175°
if V
------5544.------
- mi5t)';I№l5ea
6)ЛФ125~д $№125-71"
№1505
JH
/imys-ib
&
ных переплетов применяют-
ся профили по ГОСТ
7511—58, которые на рис. 9 5
указаны в кружках, причем
номера с индексом «а» обоз-
начают холодноформован-
ные профили. Серповидная
форма профиля нижней об-
вязки фонарного переплета
(профиль № 7 или № 7а)
обеспечивает свободный сток
конденсата с внутренней по-
верхности остекления на
наружную грань ригеля.
Вертикальные элементы
переплета (горбыльки) име-
ют отверстия диаметром
7 мм, необходимые для за-
крепления стекол, прикреп-
ления двух предохранитель-
ных планок, нащельников
5РМ-
4

№175-6
ж|Г
:g5
Рис- 9.2, Схемы фонарных переплетов, ветровых па-
нелей и нащельников
а — переплеты; б т- ветровые панели; в — нащельннки
или защитного листа ветро-
вой панели. Выступающие
полки крайних горбыльков
со стороны верхней обвязки
имеют скосы для того, что-
бы прикрепленные к пере-
плету нащельники в своем
движении (при открывании
одного переплета) не врезались в крайние горбыльки со-
седних переплетов.
Рис 9Л Увязка кон-
структивных и номи-
нальных размеров фо-
нарных переплетов
по высоте
-5964-
-6000
600
ЛФ125-Н
23
ПФ125-В
№125
ф/2 \
18.
^Л<Р125-Ни
,1- .	—2.
13
ПФ125
*=/- \ •
-5964
iooo
ПФ125-Н
-6964-
---6000-
3) .
Й
5900
’6000’
р !	ПФ125 t	..	. -.	.1 L. 		'	Ц
п Г	 *	1 1 44 _		 	' 1 U
'^ПФ125-Н„		5964-	25.
Игл
®-----5964-
-------6000
А
ПФ 125
. 1 г	
-5964—	1
----6000-
~	ПФ125-Н-^.
—5959-----_JL!°\
ВООО-----------
ИФ125-Т
7'25
6000---т—
С-ЩС.-
ВсгпаЁка по проекту i
ПФ125-Н
----------5964-
----------6000 -
-5954------
6000-------
Б
ПФ 125-8
ЛФ125
ЛФ125-Н
ПФ125
-5964-
6000 —
5964—
-6000 -
1
2дЬ
=-^BL=^ ПФ 125 ~ 8
vfc—l---------
18
№125
5964 Рис. 9.4. Примеры взаимного расположения ф.она:р-
--------6000—— ных переплетов, ветровых панелей и нащельников
(//1—1250 мм) по ширине фонарного проема
а — нормальное расположение; б— при температурном шве без вставки; в — при температурном шве со вставкой; г — ьу тор-
ца фонаря; / — ось температурного шва; 2 — нога фонаря; А — без ветровой панели; Б — с ветровой панелью
Гл. 9. Переплеты и ворота
233
Конструкция ветровых панелей показана на рис. 9.6*.
Размеры ветровых панелей назначены из условия при-
менения одного размера стекла для фонарного пере-
плета и ветровой панели. Размеры а = ЫЗО, 1380 и
1630 мм соответствуют маркам ветровых панелей
ПФ1125-В, ПФ150-В и ПФ175-В.
Рис. 9 5. Фонарные переплеты
П. п — предохранительная планка
Защитный лист ветровой панели, закрывающий
щель между фонарным переплетом и ветровой панелью,
устанавливается на монтаже с левой или с правой сто-
Рис. 9.7. На-
щельники
роны ветровой панели, а гнутые полооки, прикрепляю-
щие ветровую панель к ригелям, крепятся на дальних
дырах от защитного листа.
Обычные нащельники выполняются из профиля
№ 10 ГОСТ 7511—58 холодной формовки. Нательники
для температурного шва отличаются от обычных толь-
ко большей шириной поперечного сечения 6=125 мм
(против 6=95 мм): Профиль для температурных на-
щельников изготовляется индивидуально (из полосы
сечением 158X2,5). Нащельники приведены на рис. 9.7.
♦ L 30X30X4 заменяется на L 32X32X3 ГОСТ 8509—57.
16—915
Размеры а= 1195, 1445, 1695 мм соответствуют мар-
кам нащельников ПФ125-Нд и ПФ125-Тц, ПФ150-Н*
и ПФ150-Т’, ПФ1175-Н2 И ПФ175-Т;.
Отклонения действительных размеров фонарных пе-
реплетов от проектных не должны превышать значе-
ний, указанных в табл. 9.1.
Таблица 9.1
Допускаемые отклонения размеров фонарных
переплетов
Наименование размера	Допускаемые от- клонения размеров в мм
Общая ширина (расстояние между обушка- ми крайних уголков)		 Общая высота (расстояние от обушка швел- лера до наружной кромки иижней обвязки) . . Разность диагоналей (между наружными кромками верхней и нижней обвязок) .... Расстояние между смежными горбыльками Разность диагоналей в фальцах для стекла Расстояние между центрами любых дыр , , Стрелка кривизны отдельных элементов пе- реплета:	i а)	для горбыльков на всю их длину . . б)	„ горизонтальных обвязок: на длине между соседними горбыль- ками 	.		±4 ±3 8 ±1.5 4 ±2 2 2 5
на всю длину , 			
Весовые данные фонарных переплетов, ветровых
панелей и нащельников приведены в табл. 9.2, а расход
профилей по спецификациям рабочих чертежей — в
табл. 9.3 и 9.4.
Таблица 9.2
Веса фонарных переплетов, ветровых панелей
и нащельников
Наименование элемента	Марка элемента н его вес в ке		
Фонарные пере- плеты	ПФ 125	ПФ 150	ПФ175
	' 71,3	76,4	81,3
	ПФ125Л	ПФ150Я	ПФ175Д
	66,7	71,7	76,7
Ветровые панели	ПФ125-В	ПФ150-В	ПФ175-В
	9,8	11,2	12,6
Нащельники	ПФ125-НТ , или ПФ125-Нн 3,2	ПФ150-Нт или ПФ150-Нн 3,8	ПФ175-НТ или ПФ175-Нн 4,4
Температурные нащельники	ПФ125-Тт или ПФ125-ТН 3,9	ПФ150-Тт 1	или ПФ150-Тн 4,6	ПФ175-Тт или ‘ ПФ175“тн 5,4
234
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 9.3
Расход профилей для фонарных переплетов (на 1 шт.)
	Профили по ГОСТ 7511—58																	
	№ 1			№ б			№ 7			№8			№ 1а			№ 1а		
Марки пе- реплетов '\	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий । вес в кг	а У t=(«	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук 		2		Общий веб в кг	Длина., в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг
ПФ125 ПФ 125»	1173	2	3.46	1128 1128	9 9	19,26 19,26	5957	I	30,2	5964 5964	1 1	18,18 18,18	1173	2	3,3	5957	1	25,79
ПФ150 ПФ150«	1423	2	4,2	1378 1378	9 ' 9	23,58 23,58	5957	1	30,2	5964 5964	1 1	18,18 18,18	1423	2	4	5957	1	25,79
ПФ175 ПФ175Д	1673	2 1	4,94	1628 1628	9 9	27,81 27,81	5957	1	30,2	5964 ,5964	1 1	18,18 18,18	1673	2	4,72	5957	1	25,79
Таблица 9.4
Расход ^профилей для ветровых панелей н нащельников (на 1 шт.)
Профили
Марки ветро- вых панелей и нащельни-( ков	L 30x30x4*			—110x2,5’			-30x4			№ 10 ГОСТ 7511—58			— 158x2,5		
	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук 	 J	J Общий вес в кг 1
ПФ125-В	592 1 122	И	7,13	1 190	1	2,57	190 с 75	1 , 1	0,25						
ПФ150-В	592 1 372		8,03	1 440	1	3,11	190 75	1 - 1	0,25						
ПФ175-В	592 1 622	и	8,91	1 690	1	3,64	190 ' 75	1 1	0,25						
ПФ125-НТ или ПФ125-Нн			1							1 248	1	3,2			
ПФ150-Нт или ПФ150-Нн										1 498	1	3,8			
ПФ175-НТ или ПФ175-Нн ПФ125-Тт или ПФ125-ТН										1 748	1	4,4	1 248	1	3,9
ПФ150-Тт или ПФ150-Тн													1 498	I	4,6
ПФ175-Тт или ПФ175-ТН						\							1 748'	1	5,4
* Заменяется на |_32x32x3 ГОСТ 8509—-57.
Метизы и типовые детали (табл. 9.5) служат для
крепления переплетов, ветровых панелей, нащельников
и -стекол на монтаже и отгружаются самостоятельно
в ящиках.
Расположение метизов и типовых деталей шриведе-
ио на рис. 9.8, а расход метизов и типовых деталей —
в табл. 9.6.
Деталь С4 применяется для крепления нижней об-
вязки глухих переплетов в нижнем узле (рис. 9.9), при
опирании на фартук из кровельной стали; в остальных
случаях нижняя' обвязка глухих переплетов привари-
вается к ригелю в 2—3 местах швом 4—60.
Для остекления фонарных переплетав и ветровых
панелей должно применяться армированное листовое
Гл, 9. Переплеты и ворота
235
стекло ио ГОСТ 7481—55 или листовое оконное -сте-
кло по ГОСТ Ш—54.
Таблица 9.6
Таблица 9.5
Расход метизов и типовых деталей для фонарных
переплетов, ветровых панелей и нащельников
Крепежные метизы и типовые детали для фонарных
переплетов
s *
Эскиз
Техническая
характери-
стика
8“
д 3
С1
чВинт М6Х14
ГОСТ 1489—58,
гайка Мб
ГОСТ 5909—51
0,71
С2
Винт М6х18
ГОСТ 1490—58;
гайка* Мб
ГОСТ 5909-51
0,69
Назначение
Для крепле-
ния СЗ, С5,
ветровых
панелей и
нащельников
Для крепле-
ния ветровых
панелей
СЗ
0,47-
Кляммера
для крепле-
ния стекол
I Оцинкованная
сталь
5= 1 мм
С4	н— ио —		_3.	Полосовая сталь -40x4	13,8	Деталь для крепления нижней обвяз- ки глухих переплетов
	Т——Л-		ад			
	4 ’ d“7<-\?0					
С5		г S3 й		Полосовая сталь —40x4	4,4	Предохрани- тельная планка
Марки пере- плетов	Марки мети- зов и деталей	На один переплет		Марки ветро- вых панелей и нащельни- ,ков	Марки мети- зов и деталей.	На один переплет	
		Количе- ство штук	Общий вес в кг			Количе- ство штук	: Общий вес в кг
Для переплетов				Для ветровых панелей			
ПФ125	С1	•37	0,27		С1	10	0,071
	СЗ	60	0,28	ПФ125-В	С2	2	0,014
ПФ125а	С5	2	0,09		СЗ	6	0,028
Итого, . .			0,64	Итого. . .			0,113
ПФ150	С1	48	0,35		С1	12	0,085
	СЗ	80	0,38	ПФ150-В	С2	2	0,014
ПФ150а	С5	2	0,09		СЗ	8 j		0,038
Итого...			0,82	Итого. , .			0,137
ПФ175	С1	59	0,43		С1	14	0,099
ПФ175®	СЗ	100	0,47	ПФ175-В	С2	2	0,014
	С5	2	0;09		СЗ	10	0,047
Итого. . .			0,99	Итого. . .			0,160
Для глухих переплетов допол-							
нительные детали				для нащельников			
ПФ125							
				ПФ125-Нд			
ПФ125а				ПФ150-Нц			
ПФ150 ПФ150а	С4	2	0,276	ПФ17б-Нн ПФ125-Тд	С1	2	0,014
ПФ175				т			
				ПФ150-Тн			
ПФ175а						т*			
				ПФ175-Т*			
Таблица 9.7
Установка стекол в переплетах производится на
замазке с предварительным закреплением их клямме-
рами (-рис. 98).
Размеры стекол по ширине «и высоте принимаются
в соответствии с табл. 9.7.
Крючки для подвески переплетов (профиль № 9
ГОСТ 7511—58) отнесены к конструкции ригелей.
При пролете ригеля 6 м каждый фонарный переплет
располагается .в пределах длины одного ригеля. В этом
случае прямолинейность оси' вращения переплета, обес-
печивающая легкость его открывания, может быть до-
стигнута заводской приваркой крючка к ригелю. . Если
же пролет ригеля не равен 6 м, то в этом случае пере-
плет может располагаться в пределах более чем одного
ригеля, что может вызвать необходимость выверки оси
вращения переплетов на монтаже. В этом случае крю-
чок присоединяется к ригелю на болтах диаметром
10 мм, а в крючке делаются овальные дыры (рис. 9.10).
Однако небольшой излом линии вращения в плане за
счет монтажа конструкций может иметь место и он
практически не устраним.
16*
Размеры стекол для фонарных переплетов
и ветровых панелей
/ ( Марки переплетов и ветровых панелей	Размер сте- кол в мм
ПФ125, ПФ125а и ПФ125-В ' ПФ150, ПФ150а и ПФ150-В ПФ175, ПФ175Л и ПФ175-В	585ХШ0 , 585X1360 f 585X1610
На рис. 9.11 показаны узлы крепления ветровой па-
нели при наклонном остеклении.
Фонарные переплеты должны предусматриваться,
как правило, с механическим открыванием; однако в
обоснованных случаях может применяться ручное от-
236
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
ПФ125-НТ„
ПФ(25~Т^	по 1-1
ПФ175-В
Крепление
нащельника
Рис. 9.8. Расположение крепежных метизов и типовых
ЛФ!75-Н'
ПФ175-ТГН
ПО и
деталей
Рис.^ЭЭ Крепление глухого переплета в ниж-
/нем узле
а — без стального ригеля; б — прн стальном ригеле
Рис 9 10. Крепление крючка к ригелю на болтах
1 — крючок; 2 — болт AM 10X25 ГОСТ 7790—57
Рис. 9 11. Узлы крепления ветровой панели при наклон-
ном остеклении
а — верхний узел, б — нижний узел без стального ригеля;
в — нижиий узел со стальным ригелем
Гл. 9. Переплеты и ворога
237
крывание. Механизмы для открывания "фонарных пере-
плетов приведены в п. 9.2. Вариант приборов для руч-
ного открывания переплетов приведен в приложении
2 серии ПР-05^Э1.
В. ОКОННЫЕ ПЕРЕПЛЕТЫ
Переплеты и их установка. Оконные переплеты уста-
навливаются в оконных проемах с модульными разме-
рами, кратными по ширине 500 мм и по высоте 600 мм,
принятыми Госстроем СССР в «Основных положениях
по унификации конструкций производственных зданий»,
а именно:
номинальной ширины 1,5; 2; 3; 4 и 6 м и номиналь-
ной высоты кратной 1,2 м (2X600 мм).
Переплеты предназначаются для одинарного и двой-
ного остекления; при этом открывающиеся части пере-
плетов имеют одинарный притвор.
Переплеты подразделяются на: глухие, открываю-
щиеся, открывающиеся внутренние, створные внутрен-
ние.
По размеру стекол все переплеты подразделяются
на переплеты с нормальным размером стекла и с боль-
шим размером стекла и являются взаимозаменяемыми.
В открывающихся переплетах предусмотрено откры-
вание фрамуг до 60°.
При одинарном остеклении применяются глухие и
открывающиеся переплеты. При двойном остеклении
применяются: для наружного остекления — глухие и
открывающиеся переплеты; для внутреннего остекле-
ния — открывающиеся внутренние и створные внутрен-
ние переплеты; при этом .переплеты открывающиеся
внутренние ставятся против соответствующих наруж-
ных открывающихся переплетов, а переплеты створные
внутренние — против соответствующих наружных глу-
хих переплетов Глухие переплеты могут применяться
для внутреннего остекления вместо створных внутрен-
них переплетов при обеспечении возможности протирки
и вставки стекол.
Размеры переплетов приняты: по ширине—1395
(три стекла) и 1860 мм (четыре стекла), а по высо-
те— 1176 (два стекла или одно большое) и 2352 мм
(четыре стекла);
(Проемы для переплетов окаймляются боковыми им-
постами, а при ширине 3, 4 и 6 м проемы расчленяются
стойками-импостами, которые образуют вертикальные
отсеки шириной 1,5 или 2 м, в которые и устанавли-
ваются переплеты (рис. 912). При ленточном остекле-
нии следует применять переплеты большей ширины
(1860 мм).
По высоте переплеты устанавливаются непосред-
ственно друг на друга (рис. 9.13) и крепятся,к импо-
стам кляммерами, а между собой скрепляются винтами
При наличии уголков в верху и в низу проема перепле-
ты закрепляются к ним прижимными коротышами в ни-
зу проема и крюками в верху проема. При высоте про-
ема 8400 мм и более последний делится горизонтальны-
ми ветровыми ригелями, уменьшающими высоту стоек-
импостов. В проемах высотой 9600—12 000 мм размер
ветрового ригеля 110 мм может быть увеличен за счет
нижнего зазора. Минимальная величина зазора между
переплетом и низом проема соответствует случаю за-
полнения проема переплетами высотой 1176 мм, а мак-
симальная величина зазора — при заполнении перепле-
тами высотой 2352 мм. Уголки 75X50X5 в верху и в
низу проема служат для уменьшения зазоров между
переплетами и проемом.
При стальных переплетах подоконные плиты не
применяются.
Рис. 9.12. Установка оконных пере-
плетов по ширине проема (переплеты
условно показаны глухими и четырех-
стекольными по высоте)
Рис. 9.13. Установка оконных переплетов по высоте
проема (остекление условно показано одинарное)
а — схемы установки; б — стык переплетов; 1 — ветровой
ригель (сечение ригеля дано условно)
238
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
При двойном остеклении и наличии открывающихся
переплетов номинальный размер между переплетами,
равный высоте сечения стойки импоста, должен быть
не менее 200 лш, чтобы обеспечить размещение прибо-
ров открывания. При этом принято,' что двойное осте-
кление вписывается в толщину стены.
Рис. 9.14. Схемы открывания
фрамуг
а — при	одинарном	остеклении;
б — при	двойном	остеклении;
1 — шарнир
При ширине проема б м, двойном остеклении , н
открывающихся переплетах крайние форточки, попада-
ющее в зону колонн, делаются глухими.
Схемы открывания фрамуг показаны на рис. 9.14.
Рис. 9.15. Схемы оконных переплетов (обо-
значения а—з см по табл. 9 8)
При тонкой теплой стене внутреннее остекление мо*
жег выйти за грань стены; в этом случае ширина прое-
ма. должна быть не более 4 м (при шаге колонн 6 м).
В зависимости от типа, числа и размеров стекол
изготавливается 18 марок переплетов, приведенных на
рйс. 9 15 и в табл. 9.8.
Обозначение марок переплетов 'состоит из началь-
ный букв названия переплета и числа, первая цифра
которого обозначает число стекол по ширине переплета,
а^.жгорая — число стекол по высоте переплета.
Приведенные на рис. 9.15 размеры являются кон-
структивными размерами переплетов и соответствуют
фас^Тояниям между осями выступающих стенок край-
Таблица 9.8
Марки оконных переплетов
Типы переплетов	Марки переплетов	
	с нормальными разме- рами стекол	с большими разме- рами стекол
Глухие	(рис. 9.15,а) ПГ32 ПГ42 ПГ34 ПГ44	(рис. 9.15,д) ПГЗ ПГ4
Открывающиеся	(рис. 9.15,б) ПО32 ПО42	(рис. 9.15,е) ПОЗ ПО4
Открывающиеся внутренние	(рис. 9,15,в) ПОВ32 ПОВ42	(рис. 9.15,ле) ПОВЗ ПОВ4
Створиыс внутрен- ние	(рис. 9.15,г) ПСВ32 ПСВ42	(рис. 9.15,3) ПСВЗ ПСВ4
них элементов (обвязок); перекрещенные элементы яв-
ляются открывающимися частями переплетов.
Конструкции переплетов. Все переплеты изготавли-
ваются сварными.
Гл. 9. Переплеты и ворота
239
1. Переплеты глухие «ПГ». На рис 9.16 показаны
переплеты марок ПГ34 и ПГ4, которые дают представ-
ление <о конструкции всех глухих переплетов. В круж-
ках указаны номера профилей по ГОСТ 7511—58, со-
ответствующие всем остальным маркам глухих пере-
плетов. Профиль № 1 может быть заменен профилем
холодной формовки № 1 а.
Рис. 9.17и Открывающиеся переплеты марок ПО32,
ПО42, ПОЗ и П04
/петля
В рабочих чертежах глухих' переплетов с нормаль-
ным размером стекол внутренние горизонтальные эле-
менты приняты целыми, а ’ вертикальные — разрезан-
ными. Вертикальные элементы (включая крайние) всех
глухих переплетов имеют отверстия диаметром 7 мм,
служащие для закрепления стекол, а верхние и ниж-
ние элементы — отверстия диаметром 10 мм для соеди-
нёния переплетов между собой; отверстия в нижнем
элементе раззенкованы сверху под потайные винты, что
диктуется вставкой больших стекол»
1 2. Переплеты открывающиеся «270». На рис. 9.17 по-
казаны все марки открывающихся переплетов, где в
кружках даны номера профилей по ГОСТ 75111—58.
Профиль № 5 может быть заменен профилем холод-
ной формовки № 5 а.
Открывающиеся переплеты состоят из рамки и од-
ной или двух фрамуг. Одна и та рке рамка служит для
пёреплетов ПО32 и ПОЗ, другая — для переплетов
ПО42 и ПО4. Каждая фрамуга при помощи двух пе-
тель прикреплена к верхнему элементу рамки, таким
образом фрамуги открывающихся переплетов — верхне-
подвесные.
В рабочих чертежах фрамуг (в переплетах с нор-
мальным размером стекол) внутренние горизонтальные
элементы приняты целыми, а вертикальные — разрезан-
ными. Верхние и нижние элементы рамок имеют отвер-
стия диаметром 10 мм для соединения переплетов ме-
жду собой, а вертикальные элементы фрамуг — отвер-
стия диаметром 7 мм для закрепления стекол; отверстия
в нижнем элементе рамок раззенкованы сверху под по-
тайные винты, что диктуется створкам-и переплетов
ПСВ, а в боковых элементах фрамуг — раззенкованы о
наружной стороны для обеспечения свободного от-
крывания фрамуг.
3. Переплеты открывающиеся внутренние <ПОВь—*
это те же переплеты ПО, у которых фрамуги перенесе-
ны внутрь переплета, а петли (другой конструкции) пе-
ренесены на нижний элемент рамки. Таким образом,
фрамуги эти^ переплетов являются нижнеподвесными.
Вертикальный разрез по переплетам показан на
рис. 9.18, а
Рис. 9 18. Разрезы по внутренним пере-
плетам
а — вертикальный по открывающимся переплетам
ПОВ, , б — горизонтальный по створным перепле-
там ПСВ трехстекольным по ширине; в — то же,
^етырехстекольным по ширине, 1 — петля,
2 — запор
4. Переплеты створные внутренние *ПСВ»— это
те же переплеты ПО, у которых фрамуги перенесены
внутрь переплета, а петли (другой конструкции) пере-
несены на боковые элементы рамки.. Таким образом,
фрамуги в этих переплетах используются как створки.
Поскольку створные переплеты не связаны с меха-
низмами открывания, а открываются вручную (на слу-
чай протирки стекол со стороны межстекольного про-
Таблица 9.9
Допускаемые отклонения размеров оконных переплетов
Наименование размера	Допускаемые отклонения раз-- меров в мм
Общая ширина (расстояние между осями выступающих стенок вертикальных обвязок)	х/зоо общей ширины
Общая высота (расстояние между осями выступающих стенок горизонтальных обвя- ЗОК)				i/зоо общей высоты
^Разность диагоналей переплета		х/400 диагонали
Расстояние между осями смежных гор- быльков 	  »	.	±1,5
^Разность диагоналей в фальцах для стекла	4
Расстояние между центрами смежных дыр для крепления переплетов между собой. . .	±1 ‘
Стрелка кривизны элемента переплета ме- жду соседними горбыльками и высота меет-, ных неровностей	>	...	1,5
F Стрелка кривизны элементов переплета между крайними обвязками		Veoo “общей длины элемента
240
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
Рис. 9.19. Детали установки козырьков
а~ у верха проема при отсутствии окаймляющего уголка; б — то же, при окаймляющем уголке,
в — между переплетами; / — козырек; 2 — монтажный шов, 3 — деталь М8
етранства или вставки наружных стекол), то створки
снабжены ручным запором. Горизонтальные разрезы по
переплетам показаны на рис. 9 18, б, в.
Отклонения) действительных размеров переплетов
от проектных rie должны превышать значений, указан-
ных в табл. 9.9
Рис. 9.20. Примерные сопряжения переплетов с ветро-
выми ригелями
а —одинарное остекление с глухими переплетами; б —то же, с
открывающимся нижним переплетом; в — двойное остекление
ниже ригеля с глухим наружным переплетом; г — то же, с от-
крывающимися переплетами; / — ветровой ригель; 2 — сточные
отверстия
Фрамуги открывающихся переплетов ПО, располо-
женные снаружи переплетов, требуют защиты от зате-
кания воды сверху; поэтому над открывающимися на-
ружными переплетами должны устанавливаться, ко-
зырьки. На рис. 9.19, а, б показана установка козырька
у верха проема при отсутствии и наличии окаймляющего
уголка; козырьки устанавливаются при размере
А<70 мм и размере Б< 100 мм. На рис. 9.19, в показана
установка козырька между переплетами. Деталь М8
привинчивается до установки переплета. Козырьки изго-
товляются двух марок: К-1 для трехстекольных по ши-
рине переплетов и К-2 для четырехстекольных по шири-
не переплетов из профиля холодной формовки № 11
ГОСТ 7511—58 и привариваются на монтаже шпонками
Таблица 9.10
Веса оконных переплетов и козырьков
Наименование элемента	Марка	Вес в кг
^Оконные! переплеты"'с нормальными размерами стекол	ПГ32 ПГ42 ПГ34 ПГ44 ПО32 ПО42 ПОВ32 ПОВ42 ПСВ32 ПСВ42	15,3 19,6 ’ 27,7 35,4 25,8 36,9 26,2 37,7 25,9 37
Оконные переплеты с большими размерами сте- кол	ПГЗ ПГ4 _ПОЗ ПО4	* ПОВЗ ПОВ4 ПСВЗ ПСВ4	14 17,9 25,4 35,3 24,9 36,1 24,6 35,4
Козырьки переплетов	К1 К2	2,2 2,9
Гл. 9. Переплеты и ворота
241
S-— И I
Таблица 9.11
Расход профилей для оконных переплетов (на 1 шт.)
Профили по ГОСТ 7511—53
	№ 1			№ 2			№3			№4			№5			№ б		
Марки оконных переплетов	. Длина в мм	Количест- во штук ’	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг
ПГ32	1430	1	2,12	1430	1	2,93	1170	2	4,14	582 1389	4 1	6,01	—	—	—	—	—	—
ПГ34	1430	1	2,12	1430	1	2,93	2346	2	8,3	582 1389	8 3	14,27	—	—	—	—		—
ПГ42	1895	1	2,8	1895	1	3,88	1170	2	4,14	582 1854	6 1	8,64	—	—	—	—	—	—
ПГ44	№ 1895	1	2,8	1895	1	3,88	2346	2	8,3	582 1854	12 3	20,28	—	—	, —		—	—
ПО32, ПОВ32, ПСВ32	—	—	—	1430	1	2,93	1084 1377	2 2	8,72	539 1335	4 1	5,64	1430	1	3,05	1170	2	4,44
ПО42, ПОВ42, ПСВ42	—	—	—	1895	1	3,88	912 1084	4 4	12,12	539 870	4 2	6,3	1895	1	4,04	1170	3	6,66
ПГЗ	1430	1	2,12	1430	1	2,93	—			—					—	1170	4	8,88
ПГ4	1895	1	2,8	1895	1	3,88					—					1170	5	ПЛ
ПОЗ, ПОВЗ, ПСВЗ	—	—	—	1430	1	2,93	1377 _	2	4,88	—	—	—	1430	1	3,05	1084 1170 ,	4 2	12,68
ПО4, ПОВ4, ПСВ4	—	—	—	1895	1 1	3,88	912	4	6,44	—	—	*—	1895	1	4,04	1084 1170	6 3	19,02^
Расход профилей для петель и запоров на один переплет
Таблица 9.12
Для петель ______________ |	"	Для запоров
Марки оконных переплетов	-30x4			—60X4		|	—140x4	|				08		|	—20x3	|				—40x3	|			|_20х20хЗ |			М2 (см. табл. 9.13)	
	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	со ч KJ м	Количест- во штук	Общий вес в кг	;	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Длина в мм	Количест- во штук	Общий вес в кг	Количест- во штук	Общий вес в кг
ПО32, ПОЗ	148	2	0,28	106	2	0,4	—	—	—	86	2	0,06						—					
ПО42, ПО4	148	4	0,56	106	4	0,8	—	—	—	86	4	0,12	— 1					—					
ПОВ32, ПОВЗ	—	—	—	86	2	0,32	68	2	0,6	156	•2	0,12						—					
ПОВ42, ПОВ4	—	—	—	86	4	0,64	68	4	1,2	156	4	0,24						—					
ПСВ32, ПСВЗ	—	—	—	68 85	1}	0,58	—	—	—	136	2	0,1	90	I	0,05	40	1	0,04	30	1	0,03	1	0,01
ПСВ42, ПСВ4	—	—	—	68 85	4 1 4 j	1,16	—	—	—	136	4	0,2	90	1	0,05	40	1	0,04	30	1	0,03	1	0,01
длиной 40 мм против отверстий,' служащих для соеди-
нения переплетов между собой, а также по концам
козырька.
Если открывающиеся наружные переплеты примы-
кают к низу ветрового ригеля, то в этом случае жела-
тельно сечение ригеля конструировать так, чтобы он
служил и козырькам для. примыкающих снизу откры-
вающихся переплетов (рис. 9.20). В этих случаях не-
обходима проверка открывания фрамуг на заданный
угол.
Весовые данные оконных переплетов и козырьков
приведены в табл. 9.10.
Расход профилей по спецификация,м рабочих чер-
тежей дан в табл. 9.11 и 9.12.
242
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 9.13
Таблица 9.14
Крепежные'метизы и детали для оконных переплетов
Расход метизов на один оконный переплет
Марка ме- тизов и деталей	Эскиз				Техническая характерис- тика	Вес * 100 шт. в кг	Назначение
Ml	* Z		15	“ 00	Виит М8Х30 ГОСТ 1489—58 Гайка М8 ,, ГОСТ 5909—51 Шайба 8 ГОСТ 6957—54*	2,12	Для крепления переплетов к импостам
		121 —3l	7 —	1			
М2					Винт М6Х14 ГОСТ 1489—58 Гайка Мб ГОСТ 5909—51	0,71	Для крепле- ния стекол
М31
'М4
М7
М8
М9
5г	Ur	н
'"10	20	h
R\l5	л	Ik
М5'
Мб
	к	
I	/5<	15
no H*  r	fin	0 —
cy -		
JO	-25-	R=8
—♦ 20
Винт М8х22
ГОСТ 1490—58
Гайка М8
ГОСТ 5909—51
Полосовая
сталь ЗОх 4
Оцинкованная
сталь 5—1 мм
Угловая сталь
L 30x30x4*
Круглая сталь
d=8
Гайка М8
ГОСТ 5909—51
Шайба 8
ГОСТ 6957-54*
Из профиля
№ 2
ГОСТ 7511—58
Винт М6Х14
ГОСТ 1490-58
Гайка.Мб '
ГОСТ 5909-51
* Заменяется L 32X32X3 ГОСТ 8509—57,
1,46
3,3
0,47
Для крепления
переплетов
Кляммера для
крепления
переплетов
к импостам
Кляммера для
крепления
стекол
5,34
Упорный УГО-
ЛОК' для креп-
ления перепле-
тов
4,95
7
0,62
Крюк для
крепления
переплетов
Для крепления
козырьков
Для крепле-
ния стекол
Марки оконных переплетов	Марки метизов и деталей	На один переплет		Марки бионных переплетов	Марки метизов и деталей	На один * переплет	
		Количест- во штук	Общий вес в кг			Количест- во штук	Общий вес в кг
ПГ32	Ml М2 М4 М5	6 16 6 24	0,127 0,114 0,198 « 0,113	ПГЗ	Ml М2 М4 М5	6 12 6 18	6.127 0,085. 0,198 , 0,085
	ИТОГО ; <		.	0,552		Итого . , 1		. 0,495
ПГ34	Ml М2 М4 М5	12 32 12 48	0,254 0,227 0,396 0,226			1	
	Итого . .		. 1,103				
ПГ42	Ml М2 М4 М5	6 20 6 32	0,127 0,142 0,198 0,15	ПГ4	Ml М2 , М4 М5	6 15 6 24	0,127 0,107 0,198 0,113
	Итого . .		. 0,617		Итого . .		. 0,545
ПГ44	Ml М2 М4 М5	12 40 12 1 64	0,254 0,284 0,396 0,301				
	’ Итого .		. 1,235				
ПО32 ПОВ32 ПСВ32	Ml М2 М4 М5 М9	6 8 6 24 8	0,127 0,057 0,198 0,113 0,05	ПОЗ повз псвз	Ml М2 М4 Мб М9	6 6 6 18 6	0,127 0,043 0,198 0,085 0,037
							
	Итого .		. 0,545		Итого. <		, 0,490
ПО42 ПОВ42 ПСВ42	Ml М2 М4 М5 М9	6 8 6 32 16	0,127 0,057 0,198 0,15 0,099	ПО4 ' ПОВ4 ПСВ4	Ml М2 М4 М5 М9 -	6 6 6 24 • 12	0,127 0,043 0,198 0,113 0,074
							
	Итого . ,		. 0,631		Итого . .		. 0,555
Метизы «и типовые детали (табл. 9.13) служат
для крепления переплетов и стекол на монтаже и от-
гружаются самостоятельно в ящиках.
Крепление стекол возможно производить и при по-
мощи различных пружинных закрепов. »Для подсчета
количества метизов и типовых деталей последние раз-
биты на две группы. Первая группа — метизы и типо-
вое детали, относящиеся к одному (среднему по высо-
те) переплету. Схемы их расположения даны на
рис. 9.21, а расход указан в табл, 9.14.
Гл. 9. Переплеты и ворота
243
-----,-------------------------------------------
Вторая группа — метизы и типовые детали, соеди-
няющие два смежных по высоте переплёта, а также
крепящие переплеты внизу и вверху оконного проема.
Эти метизы >й типовые детали, количество которых за-
висит от количества промежуточных соединений, под-
считываются согласно схемам, приведенным на рис.
9.22 по проекту.
Рис. 9.21. Расположение метизов и типовых деталей
(первая группа)
Рис. 9 22. Расположение метизов и типовых деталей
(вторая группа)
а — переплеты с нормальными размерами стекол: б — пере-
плеты с большими размерами стекол, в — при наличии ко-
зырьков у верха проема и наличии окаймляющего уголка;
г-т то же, при отсутствии окаймляющего уголка, / — верх-
ний окаймляющий , уголок; 2 — нижний окаймляющий уго-
лок; 3 — глухой переплет; 4 — открывающийся переплет;
5 — козырек
Примерные горизонтальные разрезы по проемам при
одинарном остеклении показаны на рис. 9.23, а и двой-
ном остеклении на рис. 9 23,6. Примерные' вертикальные
разрезы по проемам с двойным остеклением даны на
рис. 9.24; вертикальные разрезы по проемам с одинар-
ным остеклением такие же, как для наружных перепле-
тов с двойным* остеклением. Примерное сопряжение
двойного остекления с одинарным дано на рис. 9.25, а
сопряжение переплетов с ветровыми ригелями — на
рис. 9.20. Детали крепления козырьков Показаны на
рис. 9 19.
Для остекления переплетов должно применяться
листовое оконное стекло по ГОСТ 111—54 Установка
стекол в переплетах производится на замазке с пред-
варительным закреплением их кляммерами (рис. 9.21),
которые могут быть заменены пружинными закрепами
I Рис< 9.23- Примерные горизонтальные разрезы по
проемам
а — при одинарном остеклении; б — прн двойном остеклении
244
Раздел IL, Стальные конструкции промышленных зданий
Рис. 9.24. Примерные вертикальные разрезы по
проемам с двойным остеклением
Рис. 9.25 Примерное со-
пряжение двойного
остекления с одинарным
1 — лист 8 =3—4 лслс; 2 & ко-
зырек
Рис. 9 26. При-
мерная схема
каркаса окон-
ного проема
1 — боковой им-
пост; 2 — стойка-
импост 3 — ветро-
вой ригель
Рис. 9.27. Примеры холодноформованных профилей и импостов из них
а — холодноформованиые профили; б—импосты для трехстекольных по ширине переплетов при одинарном остеклении;
в — то же, при двойном остеклении; г — импосты для четырехстекольных по ширине переплетов при одинарном остеклении;
д— то же, при двойном остеклении; е— сопряжение стоек-импостов двойного и одинарного остекления
Гл. 9. Переплеты и ворота
245
Рис. 9.28, Крепление импостов
а — боковой импост при холодной стене; б — стойка-импост в верху проема при холодной стене; в — боковой импост при теп-
лой стене; г — стойка-импост в верху проема при теплой стене; 1 — закладная деталь; 2 — крепежная планка; 3 — крепежный
уголок; 4 — шайба, 5 — овальные дыры в стойке-импосте
Приборы и механизмы открывания оконных пере-
плетов приведены в п. 9 2.
Конструктивные особенности каркаса оконного про-
ема. Оконный проем до установки переплетов снабжа-
ется специальным каркасом, который может состоять
из боковых импостов, стоек-импостов и ветровых риге-
лей (рис. 9 26) Стойки-импосты и ветровые ригели яв-
ляются расчетными элементами; при этом следует иметь
в виду, что вес переплетов от низа проема до первого
ветрового ригеля или до верха проема при отсутствии
ветровых ригелей передается непосредственно на стену.
Основными профилями для стоек-импостов должны яв-
ляться профили холодной формовки. Примерные профи-
ли показаны на рис 9 27, а\ над профилями даны раз-
меры их заготовок. На рис. 9 27, б—д показаны сече-
ния стоек-импостов, образованные из этих профилей.
Ширина полок стоек-импостов должна быть увязана
с ширинами переплетов (рис. 9 23). Высота профила-
определяется расчетом. По необходимости стойки-импо-
сты могут быть изготовлены <из горячекатаных равно-
боких и неравнобоких уголков или полосовой стали
Если двойное остекление располагается в пределах
до ветрового ригеля, то сечение стоек-,импостов до ри-
геля принимается по двойному остеклению, а выше —
по одинарному остеклению (рис. 9 27, е).
Ширины заготовок для импостов принимаются по
стандартам полосовой, универсаль'ной или рулонной
стали. При определении ширины .заготовки учитывает-
ся -вытяжка металла в местах гиба [17]
Ветровые ригели могут изготовляться как из про-
филей холодной формовки, так и из горячекатаных про-
филей.
Для учета допусков на высоту проема стойки-импо-
сты в примыкании к верху проема имеют овальные
дыры, как указано на рис 9 28, б и г.
Крепление боковых импостов и стоек-импостов при
246
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
холодных стенах из неутепленных железобетонных
крупноразмерных плит1 производится при помощи бол-
тов, под которые в ребрах плит предусматриваются со-
ответствующие отверстия (рис. 9.28, а и б); в случае
теплых стен из крупноразмерных армопенобетонных
плит2 последние должны иметь специальные закладные
детали, закладываемые при изготовлении плйт, к кото-
рым на монтаже привариваются коротыши, служащие
для крепления стоек-импостов, или планки—для кре-
пления боковых импостов (рис 9.28, г и в). Для креп-
ления боковых импостов и стоек-импостов при стенах
из крупных бетонных блоков3 в швы блоков у проема
должны быть заложены закладные детали (рис. 9.29).
Специальные закладные детали в перемычках для
3*2000-6000-------
? Рис. 9.29. Крепление импостов при стене из
бетонных блоков
а —схема расположения закладных деталей; б —
средняя закладная деталь; 1 — боковой импост; 2 —
стойка-импост; 3 — закладная деталь; 4 — шов
крепления стоек-импостов в верху проема должны быть
предусмотрены при изготовлении перемычек.
Г. НОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПЕРЕПЛЕТОВ
Широкое применение стеновых панелей в строитель-
стве поставило вопрос о ’необходимости создания па-
нельных переплетав.
Типовые панельные переплеты размером 1200X6000
и 1800X6000 мм из холодногнутых профилей толщиной
2,5 мм разработаны институтом Проектстальконструк-
ция.
В их номенклатуру входят глухие и открывающие-
ся переплеты как с одинарным так . и двойным остекле
нием. Переплеты двойного остекления запроектированы
с применением обыкновенного стекла (спаренные) или
со стеклопакетами, что позволяет применять их при
толщине стеновых панелей 200 мм и менее.
Переплеты в проеме устанавливаются один на дру-
гой; ори этом ветровая нагрузка воспринимается обвяз-
ками переплетов (на ширине 6 м) и передается непо-
средственно на колонны здания, а собственный вес пе-
реплетов — на стеновую панель.
В настоящее время в качестве материала для пере-
плетов применяются алюминиевые сплавы, что объяс-
няется простотой изготовления необходимых профилей,
прочностью и легкостью материала и красивым внешним
видом.
В институте Проектстальконструкция разработаны
алюминиевые переплеты для ряда промышленных зда-
ний, а также типовые алюминиевые панельные пере-
плеты, взаимозаменяемые со стальными.
1 Разработаны Гипротисом.
я То же.
8 Разработаны проектным институтом № 2 Минстроя РСФСР
9.2. МЕХАНИЗМЫ ОТКРЫВАНИЯ ОКОННЫХ
И ФОНАРНЫХ ПЕРЕПЛЕТОВ
А. МЕХАНИЗМЫ ОТКРЫВАНИЯ ОКОННЫХ ПЕРЕПЛЕТОВ
Типовые механизмы. Существующие типовые кон-
струкции механизмов открывания стальных оконных пе-
реплетов промышленных зданий, разработанные приме-
нительно ^переплетам, соответствующим ГОСТ 8126—
56 и серии ПР-05-32 (§ 1, глава 9) состоят из двух
серий ПР-05-33 и ПР-05-34 Серия ПР-05-33 содержит
чертежи механизмов открывания реечного типа с углом
открывания до 60° и серия ПР-05-34 — рычажного типа
с углом открывания до 45°. Обе серии разработаны
институтом Проектстальконструкция.
( Схемы механизации и состав механизмов. Схемы
механизации открывания переплетов составляются по-
фасадно с членением одновременно открываемых пере-
плетов по горизонтали и вертикали. Каждое такое .чле-
нение (с помощью одного привада) определяет тип ме-
ханизма с вполне определенным месторасположением
и весом всех элементов,, из которых он состоит. На
рис. 9.30 изображены схемы механизации открывания
переплетов на фасадах зданий с членением групп от-
Рис. 9 30. Схемы расположения открыв-
ных переплетов
1—8 — механизмы, предназначенные для от-
крывания разных групп переплетов
крываемых переплетов, обусловленных условиями 'про-
изводства. Составляемая схема механизации открыва-
ния переплетов должна, в максимальной степени, обес-
печивать однотипность механизмов, в связи с чем лен-
точное расположение открывающихся, переплетов по
a) .

4-
ЩВЙВВЭНВ^ЩЙ000Щ0Щ0^0;


ЯВМ1ЯЯ1И«:ИЯЯ11МИЯ®МИМЯИИ!
IL—JL
Г
JL—li—JL.11
JL—JI..Л Л....|*JL

д)
яияяви!
□ ।
6000
-----5000
6000
Рис. 9.31. Механизация ленточного открывания групп оконных переплетов
а — однолеиточная группа с общим механизмом открывания; б — двухленточиая группа с общим механизмом
открывания; в — двухленточная группа с раздельным для каждой ленты механизмом открывания; г — четырехлен-
точная группа с общим механизмом открывания; д — четырехленточная группа с двумя механизмами открывания;
1	[[/ — привод; 2 — вертикальная тяга; 3 горизонтальный вал, 4 — прибор открывания; 5 — переплет
48
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий'
Рис. 9 32. Поперечные разрезы по переплетам и механизмам для их открывания
а — одинарный одиолеиточный переплет с рычажным прибором открывания; б—одинарный двухленточиый переплет с реечным прибором
открывания; в — одинарный четырехленточиый переплет с рычажным прибором открывания; г — двойной одноленточиый переплет с рычаж-
ным прибором открывания, д — двойной двухленточный переплет с реечным прибором открывания, е — двойной четырехленточный переплет
с рычажным прибором открывания; 1 — переплет; 2— рычажный прибор; 2' — реечный прибор; 3 — вал-труба; 4 — кронштейн; 5 — подвеска;
6 — привод; 7 — вертикальная тяга; 7' — вертикальные валы; 8— междуоконный прибор
рис. 9.30, а предпочтительнее перед смешанным распо-
ложением по рис. 9.30, б.
Выбор схемы механизации и типа механизмов оп-
ределяется следующими условиями: технологическими
требованиями производства (металлургические, хими-
ческие, машмностроитйьные и другие'цехи); темпера-
турным режимом помещений; углом открывания пе-
реплетов; частотой открывания переплетов; возможно-
стью эксплуатации и обслуживания механизмов; типом
привода и возможностью уменьшения их количества;
экономическими соображениями.
На рис. 9.31 показаны примеры схем механизации
ленточного открывания групп переплетов длиной 4X6=
= 24 м\ одна лента с одним приводом (рис. 9.31,а);
две ленты, открываемые одним приводом (рис. 9.31, б);
две ленты с раздельным открыванием двумя приводами
((рис. 9 31,8); четыре ленты, открываемые одним приво-
дом (рис. 9.31,г), и четыре ленты, открываемые двумя
приводами раздельно по две ленты (рис. 9 31, д). Ана-
логичные схемы могут быть и для групп переплетов
с длиной лент 12, 6 и 4 м. Приведенные схемы не ох-
ватывают всех возможных комбинаций, но дают пред-
ставления о более рациональном групповом размещении
открывающихся переплетов и механизации их открыва-
ния. При применении схем, изображенных на
рис. 9.31,6, в, д, необходима проверка механизмов рас-
четом.
На рис 9 32 показаны поперечные разрезы по пере-
плетам и механизмам для открывания: одинарных пе-
реплетов (рис. 9.32, а—в)\ двойных переплетов
(рис. 9.32,г—е); для одной, двух и четырех лент пере-
плетов, открываемых одним приводом, при этом на
рис. 9.31,а, в, г и б— с приборами рычажного типа, а
на рис 9 31,6, д —с приборами реечного типа.
Механизмы открывания переплетов состоят из при-
боров открывания элементов, связанных непосредственно
с переплетами; передаточных звеньев (горизонтальных
и вертикальных валов и тяг); приводов, приводящих в
движение передаточные звенья; кронштейнов для под-
шйпников передаточных звеньев и рам приводов. Пе-
речисленные элементы конструкций механизмов приве-
дены на типовых чертежах серии ПР-05-33 и ПР-05-34
Ца каждый открываемый* переплет устанавливают-
ся два прибора открывания. На рис. 9.33,а и б показа-
ны приборы открывания переплетов рычажного типа
соответственно для одинарного и двойного остекления,
а на рис. 9.33,8, г — приборы открывания реечного типа
также для одинарного и двойного остекления. На этих
рисунках видна не только принципиальная схема конст-
рукции приборов, но и необходимые размеры, а также
крепления приборов к переплетам и к передаточному
звену механизма (горизонтальному валу-трубе), причем
крепление приборов к переплетам показано на болтах,
но может быть выполнено и с помощью электросварки
Размеры L и I устанавливаются в каждом частном слу-
чае и зависят от размещения переплета по толщине
стены здания. Веса приборов открывания с крепежны-
ми деталями приведены в табл. 9.15.
Конструкция междуоконного прибора для двойного
остекления показана на рис. 9 34. Прибор устанавли-
вается между двумя остекленными переплетами и со-
единен с ними На каждый открывающийся (двойной)
переплет в торцах его устанавливаются два прибора,
закрепляемые -в импостах. При открывании внутреннего
а)
450до оеа шарнира переплета
/ —135
По 2-2
Рис. 9.34. Междуоконный прибор открывания
а— прибор; б —крепление прибора к импосту; 1 — переплет;
2 — рычаг большой; д — рычаг малый, 4 — рычаг малый ре-
гулируемый; 5 — импост
—К £5
По И
Рис. 9 33. -Приборы открывания оконных переплетов
а •*» рычажный прибор открывания для одинарного остекления;
б — то же, для двойного остекления, в — реечный прибор от-
крывания для одинарного остекления, г — то же, для двойного
остекления; 1 — переплет;	2 — крепежная скоба, 3 — рычаг;
4 регулировочная тяга,	5 — шарнир, 6 — реечный прибор;
-7 — роликовая обойма с шестерней, 3 — вал-труба; 9 — шарнир
крепления к переплету, 10 — шарнир переплета
no 2-2
Таблица 9J5
( Вес приборов открывания оконных переплетов
Тип прибора	Вес в кг при	
	одинарном остек- лении	двойном остеклении
Рычажный		1,2	1
Реечный .		4,4	4
переплета поворачиваются рычаши прибора, которые в
свою очередь открывают наружный переплет. Вес при-
бора 5,65 кг.
Передаточными звеньями приборов открывания слу-
жат горизонтальные и вертикальные тяги. Горизонталь-
ные тяги (валы) механизмов к рычажным и реечным
приборам, передающие крутящий момент, выполняются
из труб 38X4 по ГОСТ 8732—58. С учетом стыков и
соединительных фланцев вес 1 пог м труб равен 3,5 кг.
Вертикальные тяги механизмов к приборам рычажного
типа следует принимать из стального каната 8—160—1
по ГОСТ 3065—55 На 1 пог. м по вертикали требуется
2,25 м каната. Вертикальные тяги (валы) механизмов к
приборам реечного типа выполняются сплошного сече-
ния диаметром 22 мм Вес 1 пог. м тяги равен 3 кг.
Для приведения в действие всех передаточных звень-
ев механизма устанавливается привод, который может
быть моторным с дистанционным управлением и ручным
4>с непосредственным управлением Выбор типа привода
- определяется с учетом возможности и целесообразно-
сти управления приводом; количества открываемых пе-
реплетав; частоты открываний? возможности крепления
привода; возможности обслуживания и экономических
соображений В связи с этим рекомендуется ручные
приводы применять во всех случаях, когда количество
открываемых переплетов одним приводом не превыша-
ет двенадцати, когда доступно управление приводом и
его обслуживание без устройства Дополнительных лест-
ниц и площадок, когда переплеты открываются сравни-
тельно редко, моторные приводы применять, когда од-
ним приводом открывается большое количество пере-
плетов, когда подход к приводу малодоступен, когда
необходимо частое открывание переплетов
250
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
а — ручной винтовой привод; б —"моторный! привод для механизмов с рычажными приборами; в — ручной цепной привод;
г — моторный привод для механизмов с реечными приборами, д — узел соединения горизонтального й вертикального валов;
1 — шкив; 2 — щека; 3 — цапфа; 4 — корпус; 5 — рукоятка, 6 — мотор; 7 — муфта; 8 — винтовой привод; 9 — редуктор;
10 — рама; // — конечный выключатель; 12 — цепная звездочка; 13 — болт М12; 14 — коническая передача; 15 — подшипник;
16 — цепное колесо; 17 — калиброванная цепь; 18 — червяк, 19 — червячиое£колесо; 20 — горизонтальный вал; 21 — шарнир
Гука
На рис. 9 35,а показана конструкция ручного винто-
вого привода для механизмов с приборами рычажного
типа. При вращении винта перемещающаяся по винту
гайка своими цапфами поворачивает шкив, который по-
средством вертикальных тяг передает вращательное
движение валу-трубе, с сидящими на нем рычажными
приборами. Вращение винта может быть осуществлено
посредством рукоятки при удобном расположении при-
вода. Если привод расположен высоко, вместо рукоятки
надевается цепное колесо с калиброванной цепью, с по-
мощью которого вращается винт. Корпус привода мо-
жет прикрепляться или к боковой плоскости, или внизу
к горизонтальной плоскости. Вес привода 8,7 кг. Кон-
струкция моторного привода для механизмов с прибора-
ми рычажного типа показана на рис. 9 35,6. Здесь к
описанному ручному прйводу посредством червячного
Гл. 9. Переплеты и ворота
251
редуктора и двух соединительных муфт подключен
мотор типа АОЛ21-4 АГ 270 вт п = 1400 об/йин. Для
останова в крайних положениях установлен конечный
выключатель типа ВУ-250. Моторный привод может
крепиться на любой высоте болтами к боковой плоско-
сти Общий вес привода 62 кг.
Ручной привод для механизма с реечными прибо-
рами показан на рис 9 36,в. С помощью цепи и цепного
колеса приводится во вращение коническая зубчатая
передача, вращающая вертикальный вал, который в
свою очередь вращает горизонтальные валы, приводя-
щие в движение реечные приборы. Привод крепится
Рис. 9.36., Кронштейн для
подшипника горизонтально-
го вала
Z м имПост, 2 — кронштейн,
3 — подшипник; rf — болт М10
через раму к боковой плоскости. Вес привода 22 кг.
На рис. 9.35,г показана конструкция моторного привода
для механизмов с реечными приборами. Передача дви-
жения к реечным приборам от вертикального вала та-
кая же, как и у ручного привода. Сам привод состоит
из рам, мотора' типа АОЛ21-4 N 270 вт п = 4400 обjмин,
соединительной муфты, червячного редуктора" и кони-
ческой пары зубчатой передачи, которая через верти-
кальный вал передает вращение горизонтальному ^валу.
Вес привода 62 кг. Узел пересечения вертикального и
горизонтального валов механизмов открывания пере-
плетов с приборами реечного типа показан на
рис. 9 35,д. Вес узла — 8,3 кг.
Применение приводов других типов (гидравличе-
ских, пневматических) не рекомендуется вследствие то-
го, что они могут работать только при плюсовой темпе-
ратуре, требуют специального оборудования и тщатель-
ного ухода при более высокой стоимости самих, приво-
дов.
Горизонтальный вал — труба механизма с прибора-
ми рычажного или реечного типов — укрепляется в под-
шипниках с деревянными вкладышами, проваренными
в масле. Подшипники закрепляются на уголковых крон-
штейнах, которые крепятся к импостам переплетов. Кон-
струкция такого кронштейна показана иа рис. 9 36.
Размер L устанавливается в каждом конкретном случае
в зависимости от расположения переплета в толщине
стеиы здания и типа переплета (одинарный щли! двой-
ной). Вес кронштейнов зависит от размера L и колеб-
лется в пределах 1,5-—2 кг. Кронштейны, ©обирающие
нагрузку от нескольких переплетов, раскрепляются под-
веской. На рис. 9.35, кроме приводов, показана и кон-
струкция «рам с разметкой отверстий для крепления
Крепление рам приводов решается отдельно в каждом
конкретном случае и может быть осуществлено как к
стене здания или его каркасу, так и к специальной
раме.
Нагрузки от механизмов на каркас здания. На-
грузки, передаваемые механизмами открывания пере-
плетов на каркасы зданий, слагаются из ветровой на-
грузки на переплет, веса переплета и веса механизмов.
Вера элементов механизмов принимаются по данным,
приведенным выше. Нагрузки от переплетов при интен-
сивности ветровой нагрузки на них q к.г/м2 и собствен-
Рис. 9.37. Схема нагрузок от механизмов открывания
одинарного переплета
а рычажными приборами; б — реечными приборами; / —
переплет; 2 —рычажный прибор; 3 — вал-труба; 4 — крон-
штейн, 5импост; 6 — рейка; 7 —- вал
ном весе переплетов g кг/м2 определяются по формулам
из табл. 9.16 при схеме нагрузок для приборов рычаж-
ного типа по )рис 9.37,а и для приборов реечного типа
по рис. 9.37,бЛ
Таблица 9 16
Нагрузки на один прибор рычажного и реечного типов
Нагрузки	Обозначения нагрузок в схемах на рис. 9.37,	Нагрузки на одинарные и двойные переплеты ПО32 и ПО42 с приборами открывания		
		рычажного ти- па по рис. 9.37,а	реечного типа по рис. 9.37,6
Вертикальная нагрузка от веса переплета и ветра	Рх	0,25(7 — 0,25g	1.1?'
Горизонтальная нагрузка от веса переплета и ветра	Рг	1,3(7 + 0,75g	1(7 + 0.75g
Вертикальная нагрузка от веса переплета . .	Ря	0,2<? + 0,1g	
Горизонтальная нагруз- ка от ветра ........	Pi	0,3(? + 0,75g	0,25(7 + 0,75g
Момент, изгибающий им- пост переплета 		М	В зависимости от 1	
Требования, предъявляемые механизмами к конст-
рукциям зданий и открывающимся переплетам. Приме-
нение открывающихся переплетов в промышленных зда-
ниях предъявляет к конструкциям каркасов и стен зда-
ний ряд требований, учет которых необходим для
обеспечения нормальных условий работы таких пере-
плетов. Эти требования, включающие вопросы, связан-
ные с проектированием, изготовлением и монтажом
252
Раздел II Стальные конструкции промышленных зданий
конструкций и находящие соответствующее отражение в
чертежах переплетав, заключаются в следующем:
1)	изготовление и монтаж импостов, рам и откры-
вающихся переплетов производить точно с соблюдени-
ем жестких допусков, обеспечивающих свободное откры-
вание переплетов от ,руии ццри отсутствии ветра;
2)	располагать открывающиеся переплеты по фа-
садам так, чтобы они не совпадали со связями каркаса,
подстропильными фермами, тормозными и переходными
площадками, кроме того, не закрывались колоннами и
Рис 9.38. Рас-
положение от-
крывающихся
переплетов в
толщине стены
здания
1 — переплет,
- 2 — импост
другими элементами каркаса здания, а также техноло-
гическим оборудованием, как, например,* трубами и др.;
3)	увязать открывающиеся переплеты с расположе-
нием тормозных площадок, а переходные площадки
увязать с открывающимися переплетами.
Рис. 9 39. Пропуск горизонтального вала прибора
открывания между стеной- и колонной или в теле
колонны
а — если стена* не примыкает к колоннам каркаса, б — если
стена примыкает к колонне каркаса (одинарный переплет);
в — то же, при двойном переплете; 1 — стена, 2 — колонны,
3 — зазор между стеной и колонной
4)	размещать открывающиеся переплеты в толщине
стены здания так, чтобы указанный на рис. 9 38 раз-
мер I от внутренней грани стены здания был /< 100 мм
у одинарных переплетов и I <120 мм у двойных пере-
плетов;
5)	принимать зазоры .между колоннами и стенами
здания не менее 150 мм (рис 9.39,а), а при примыкании
сплошных колонн непосредственно к стенам зданий
предусматривать соответствующие отверстия (рис.
9 39,6 и в) из-за необходимости пропуска горизонтальных
валов (тяг) механизмов открывания переплетов;
6)	размещать открывающиеся переплеты так, чтобы
обеспечить возможность и удобство обслуживания ме-
ханизмов открывания;
7)	предусмотреть необходимые отверстия в местах
крепления приборов открывания к профилю переплета р
и кронштейнов для подшипников к импостам;
8)	предусматривать в проекте организации работ
по возведению здания и монтаж меха^мо® открыва-
ния переплетов;
9)	размещать открывающиеся переплеты так, чтобы
при составлении схем механизации открывания было не
более одного-двух типов механизмов одной и той же
конструкции для каждого из остеклений (двойного и
одинарного).
Б. МЕХАНИЗМЫ ОТКРЫВАНИЯ ФОНАРНЫХ ПЕРЕПЛЕТОВ
Типовые механизмы. Существующие типовые меха-
низмы (серия ПР-05-01) с приборами рычажного типа
и углом открывания 30° разработаны ГПИ Сантех-
монтаж. Механизмы с приборами рычажного типа и
углом открывания до 70° разработаны ГПИ Гипротис
(серия ПР-05-35). Механизмы с приборами реечного
типа и возможным углом открывания до 80° разрабо-
таны институтом Проектстальконструкция применитель-
но к переплетам по ГОСТ 7920—56 (серия ПР-05-31).
Ниже приводятся данные об указанных механизмах.
Рис. 9.40. Схема открывания фонарных переплетов
а — рычажными приборами, б — реечными приборами; 1 —*
переплет; 2 — окаймляющий элемент; 3 им труба-тяга; rf —
привод, 5 — кронштейн, 6 — прибор; 7 — вал-труба; 8 — рееч-
ный прибор
Схемы механизации и состав механизмов. Открыва-
ние фонарных переплетов должно предусматриваться,,
как правило, ленточным с четным числом открываемых
переплетов размером кратным 6 лг, длина открываемой
ленты может колебаться в пределах от 12 до 96 л/.
На каждый переплет длиной 6 м устанавливаются 2
прибора, причем привод механизма устанавливается
посередине открываемой ленты переплетов
На рис 9 40,а показана схема механизации открыва-
ния переплетов с рычажными приборами, для каждой
ленты переплетов, расположенных по вертикали, имеет-
ся свой привод На рис 9.40,6 показана схема меха-
низации открывания переплетов с реечными приборами.
Конструкция данного механизма позволяет использо-
вать один привод как для одной ленты, так и для двух
лент переплетов по вертикали Схема механизации
открывания переплетов с механизмами предусмотрен-
ными в типовых чертежах серии ПР-05-35, аналогич-
на изображенной на рис 9 40,6.
Механизмы открывания фонарных переплетов со-
стоят из приборов открывания, горизонтальных тяг
(валов), приводов механизмов и кронштейнов с под-
шипниками для тяг (валов) и рам приводов
Механизм с рычажным прибором (серия ПР-05-01)’
для открывания фонарных переплетов показан на
рис 9 41,а. Прибор состоит из двух (большого и мало-
го) рычагов; один конец большого^ рычага соединен
с тягой-трубой, а второй его конец — с переплетом фо-
Гл. 9. Переплеты, и ворога
253
наря; малый рычаг одним концом шарнирно соединен
с большим рычагом, а вторым — с кронштейном. Раз-
мер прибора меняется в зависимости от'высоты откры-
ваемого переплета. Горизонтальные тяги, соединяющие
все прибобры, согласно схеме открывания, из трубы
0 IVa" (ГОСТ 3262—55) с длиной отрезков по 3 м,
соединенных между собой сваркой посредством муфты.
Вес трубы с соединительными муфтами — 4 кг)м.
Рис. 9.41. Рычажный прибор с моторным приводом для
открывания фонарных переплетов
л — прибор; б — моторный привод; 1 — рычажной прибор; 2 —
труба-тяга, 3 — кронштейн, 4 и 4'— подвески, 5 — роликовая
рпора трубы-тяги, 6 — переплет; 7 — мотор типа А-41-6;
АС — 1 кет, 8 — приводной редуктор МП-0100, 9 — винты; 10 —
рама привода, 11 — рама фонаря
На рис. 9.41,6 показан моторный привод этого ме-
ханизма с винтами, при вращении которых происходит
поступательное движение тяг-труб .(симметрично рас-
положенных по обе стороны от редуктора привода),
приводящих в движение приборы, открывающие пере-
плеты Кронштейн для опоры тяги и шарнира малого
рычага выполняется из уголка с подвеской. Подшипни-
ком для тяги служат 4 конических ролика, попарно
надетые на оси (рис. 9 41,а); рама привода выполняет-
ся из уголков (рис. 9.41,6). Весовые показатели рычаж-
ного механизма приведены в табл. 9 17.
Механизм с реечным прибором (серия ПР-05-31)
для открывания фонарных переплетов показан на
рис. 9.42,а. Прибор состоит из рейки, шарнирно прикреп-
ленной к переплету, и шестеренки с роликовой обоймой,
закрепленной на валу-трубе, опирающейся на крон-
штейн. Изогнутая форма реек Принята с целью умень-
шения пространства, занимаемого ими, и обеспечения
(	Таблица 9,17
Вес рычажного механизма для открывания
фонарных переплетов
Элементы механизма
Количество
штук
Вес в кг
Рычажный прибор с кронштей-
ном и тягами из трубы длиной
3. м............................   1
Привод механизма с рамой ...	1
25
212
Рис. 9 42. Реечный прибор с моторным приводом -для
открывания фонарных переплетов
а — прибор; б — моторный привод; 1 — вал-труба; 2 — обойма;
3 — шестерня, 4 — рц^Йка, 5 — кронштейн, 6 — переплет; 7 — ра-
ма, 8 — электродвигатель А51-6, 2,8 кет, 950 обIмин, 9 — муфта;
10 — червячный редуктор, 11 — конечный выключатель ВУ-250;
12 — вал; 13 — зубчатое колесо; /4 — уголки для крепления ра-
мы, 15 — болт М16
возможности близкого подхода к остеклению для его
обслуживания; рейки могут быть и прямыми, если при-
способления для .обслуживания остеклений отсутствуют.
Горизонтальные валы приняты из труб 0 60 мМ, с
& =4, 8, 12 мм (ГОСТ 8732—58); толщина труб зависит
от длины открываемой ленты; так, при длине ленты (от
оси механизма в одну сторону) /==48 м толщина труб
б = 12 ,лш; при /=36 м & =8 мм; при 1=18 мо =4 мм.
254
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
Таблица 9.18
Вес реечного механизма для открывания
фонарных переплетов
Элементы механизма	Единица измерения	Количество	j Вес в кг
Реечный прибор с шарни ром, шестеренкой и обоймой . Вал-труба 0 60 мм с сое- динительными муфтами и фланцами: при 3=12 мм ...... „ 6=8	» 	 , 8=4	,		 Привод с рамой	 Кронштейн с подшипником . Комплект стоек (2 шт.) для крепления рамы привода на высоту одной ленты переплета	ШТ.1& пог. м шт.	I 1 1 1 1 1 1&К.	26 14,3 10,3 5,6 302 И 10
s')
Рис. 9.43, Рычажный прибор с моторным приводом
для открывания фонарных переплетов
а—рычажный прибор; б — моторный привод: / — прибор;
2—канатная система с блоками; 3 — горизонтальная тяга;
4 —переплет; 5 — электродвигатель АО-42-6;	6~ муфта;
7 — червячный редуктор; 8 — конечный выключатель; 9 —
винт; 10 — гайка
На рис. 9.42,6 показан моторный привод механизма,
смонтированный на раме. Крепится он на специальные
стойки из уголков, длина которых меняется в зависимо-
сти от высоты открываемого переплета. Вал привода,
получая вращение от мотора через редуктор и зубчатую
передачу, вращает горизонтальный вал-трубу, с наса-
женными на него шестеренками; шестеренки при вра-
щении выдвигают рейки, которые открывают переплет.
Кронштейн состоит из уголка с площадкой, на которой
крепится подшипник для вала-трубы; подшипник имеет
вкладыши из дерева^проваренпые в масле. Конструкция
кронштейна показана на рис. 9.42,<7. Кронштейны уста-
навливаются у каждого реечного прибора. Весовые по-
казатели реечного механизма даны в табл. 9.18.

по 1~1 Схема нагрузки	по !~1 Схема нагрузка
Рис. 9.44. Схема нагрузок от механизма открывания
на конструкцию фонаря
а — рычажными приборами без тяги и с тягой; б — реечны-
ми приборами; 1 — открывной переплет; 2 — прибор откры-
вания; 3 — кронштейн, 4 — тяга; 5 — каркас здания; 6 — под-
веска; 7 — рейка; 8 — вал-труба
Механизм с рычажным прибором (серия ПР-05-35)
показан на рис. 9.43,а. Прибор получает движение от
каната, связанного через рабочие и отводные блоки
с горизонтальной тягой; на рис. 9.43,5 показан мотор-
ный привод механизма, связанный с тягами посредством
гаек, поступательно перемещающихся по винтам приво-
да. В механизмах этого типа горизонтальная тяга ра-
ботает на растяжение.
Нагрузки от механизмов на конструкцию фонаря.
Нагрузки, передаваемые механизмами для открывания
переплетов на конструкцию фонаря, слагаются из вет-
ровой нагрузки на переплет, веса переплета и веса
Гл. 9. Переплеты и ворота
255
механизмов; при этом веса элементов механизмов при-
нимаются по данным, приведенным выше. Нагрузки от
переплетов при интенсивности ветровой нагрузки
q кг/м2 и собственного веса переплетов g кг/м2 опреде-
ляются по данным табл. 9 19 при схеме нагрузок соот-
ветственно указанной для приборов рычажного типа
на рис. 9.44,а и для приборов реечного типа на
рис. 9.44,6.
Таблица 9.19
Нагрузка на один прибор рычажного и реечного типов
Нагрузки	Обозначе- ние на- грузки по рис. 9.44	Нагрузки на’перепле- ты с приборами от- крывания	
		рычажного типа по рис. 9.44,0*	реечного типа по рис. 9.44, б
Вертикальная нагрузка от веса и ветра 	 Горизонтальная нагрузка от веса и ветра . , 	 Вертикальная нагрузка от веса переплетов 	 Горизонтальная нагрузка от ветра			Л	0,1 <7+0,8g 0,55<7 g 0,5<7	Mq+g 1,2<7-J-0,1g 1.2^-g 0,2<7+0,1g
В. ТРЕБОВАНИЯ К МЕХАНИЗМАМ Н ДАННЫЕ ДЛЯ ИХ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Механизмы открывания фонарных и оконных пе-
реплетов работают в чрезвычайно неблагоприятных ус-
ловиях— они могут омываться газами с вредными со-
единениями и взвешенными механическим'» частицами
и находиться в очень увлажненном воздухе. Поэто-
му при проектировании этих механизмов необхо-
димо предусматривать следующие мероприятия: приме-
нять антикоррозийные материалы, особенно в трущихся
поверхностях; герметически защищать от окружающей
атмосферы ответственные узлы (винты, зубчатки, цеп-
ные передачи и т. д.); назначать конструкцию шарни-
ров, нуждающихся в наименьшем уходе (осмотре, смаз-
ке); располагать приводы в местах, удобных для их
обслуживания, по возможности без устройств допол-
нительных лестниц и площадок (например, у пола зда-
ния, переходной или тормозной площадок и пр.); рас-
креплять подвесками кронштейны и приводы для при-
дания им большей жесткости; создавать возможность
обслуживания переплетов как снаружи, так и изнутри
здания специальными приспособлениями в виде катучих
лестниц, площадок или люлек, которые должны подхо-
дить как можно ближе к остеклению (в связи с ука-
занным следует принимать механизмы с габаритами
в горизонтальном направлении от поверхности стены
не более 400 мм).
Отсутствие в настоящее время единых расчетных
предпосылок для разработки механизмов открывания
переплетов зачастую приводит к необоснованному их
утяжелению или недостаточной прочности. Поэтому
ниже приводятся некоторые указания, которые могут
служить основанием для разработки конструкций таких
механизмов:
1)	при расчете следует исходить из удовлетвори-
тельного качества изготовления и монтажа конструкций
переплетов (переплет должен удовлетворять требованию
свободного открывания от руки без ветра);
2)	расчет должен вестись на максимальное число
открываемых переплетов принятой схемы открывания,
причем приборы рассчитываются от нагрузки на один
переплет; передаточные звенья (валы, тяги — горизон-
тальные и вертикальные) — на максимальное число от-
крываемых переплетов для данной схемы или ступеня-
ми, а привод — на все открываемые переплеты принятой
схемы открывания по горизонтали и вертикали;
3)	расчет должен вестись с учетом максимально
возможного уменьшения веса и размеров элементов
механизмов на нагрузки от веса переплета, ветровые
нагрузки и собственный вес; при этом ветровые нагруз-
Рис. 9.45. Различное
крепление прибора от-
крывания к переплету
а — рекомендуемое; б — не-
рекомендуемое; 1 — пере-
плет; 2 — подвесной шарнир*
переплета; 3 — прибор от-
крывания
ки принимаются в процентном отношении от величины
ветровых нагрузок, принятых при расчете данного зда-
ния; при расчете необходимой мощности — 20-1-25%,
при расчете на прочность — 60-1-80%;
4)	место крепления прибора к элементам переплета
должно юбеспечивать прочность и устойчивость пере-
плета, а также удовлетворять возможно наименьшему
ходу прибора открывания. Примеры выбора .мест креп-
ления приборов приведены на рис. 9.45; при этом на
рис. 9.45,6? показано наиболее благоприятное место для*
крепления, на рис. 9.45,6 — менее благоприятное1;
5)	предельные гибкости элементов механизмов реко-
мендуется принимать* для сжатых элементов —X =200,
для растянутых — X = 350;
6)	предельный угол закручивания валов рекомен-
дуется принимать 0,6° на 1 пог. м\
7)	время открывания .может приниматься в доволь-
но широких пределах из-за отсутствия определенных
требований, причем критерием здесь может служить
лишь количество потребляемой мощности, вес (габари-
ты) привода и сохранность стекол; так, для моторных
приводов рекомендуется принимать время открывания
2—4 мин., а для ручных 3—5 мин.
Г. МАТЕРИАЛ МЕХАНИЗМОВ
Весь прокатный и профилированный материал при-
меняется из стали марки Ст.З; оси и валы приводов —•
из стали марки 45; чугунное литье — из чугуна мар-
ки СЧ-15-32; стальные канаты — по ГОСТ 3065—55.
При массовом изготовлении экономичнее и целесооб-
разнее применять гнутые и штампованные профили из
легированных сталей и алюминиевых сплавов.
Для подшипников следует принимать вкладыши из
прессованного дерева, проваренные в .масле,
В химических цехах с большим содержанием вред-
ных примесей в воздухе при соответствующем обосно-
вании могут применяться нержавеющая сталь и другие
антикоррозийные .материалы.
1 Расстояние от шарнира переплета до крепления приборов
к переплету следует довести до 0,7й и у существующих меха-
низмов,,
256
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
& ТРЕБОВАНИЯ К ЭКСПЛУАТАЦИИ
Механизмы 'открывания переплетов вследствие осо-
бых условий работы нуждаются в постоянном обслужи-
вании. Обслуживание должно заключаться в периоди-
ческом осмотре, профилактическом ремонте, смазке
и т. :д. Осмотру должны подвергаться, помимо приводов
валов (тяг) и приборов, также шарниры переплетов
и сами переплеты с проверкой их свободного открыва-
ния от руки; осмотр должен производиться периодиче-
ски не реже одного раза в месяц. Для сохранения
надежной работы механизмы не должны находиться
продолжительное время в одном и том же положении
(открытом или закрытом); механизмы должны вклю-
чаться в работу не реже двух раз в неделю.
9.3. ВОРОТА
А. ГАБАРИТЫ ПРОЕМОВ
Габариты проемов зависят от размеров изготовляе-
мой на данном предприятии продукции, габаритов тех-
нологического оборудования и подвижного состава
транспорта
В настоящее время типизированы только габариты
проемов для пропуска одной колонны автомобильного
транспорта В~Н~3 м и одного железнодорожного пу-
ти 5-4,7 м, //=5,6 м, где В и Н — соответственно ши-
рина и высота проема Во всех остальных конкретных
случаях размеры проемов' решаются самостоятельно при
проектировании здания
б4 требования к воротам
К воротам и их механизмам предъявляются требо-
вания, определяемые их назначением и эксплуатацион-
ными условиями:
1)	ворота должны обеспечивать плотное закрывание
проема и сохранение предусмотренного проектом темпе-
ратурного режима данного здания;
2)	каркас и механические узлы ворот должны быть
достаточно жесткими и не допускать перекоса при^ экс-
плуатации как из плоскости ворот, так и в плоскости их;
3)	конструкция ворот должна быть возможно лег-
кой;
4)	ворота и механизмы к ним должны иметь воз-
можно меньшие габариты, что особенно важно при рас-
положении ворот внутри здания;
5)	конструкция ворот и механизмов должна обес-
печивать свободный доступ ко всем частям их;
6)	, ответственные узлы механизмов должны быть
защищены от попадания в них пыли, копоти, воды
а т. п.;
• 7) конструкция ворот и направляющих (верхних
или нижних) не должна допускать защемлений или
заеданий;
8)	моторные механизмы для открывания ворот
должны обязательно иметь дублирующие ручные меха-
низмы;
9)	внешний (фасадный) вид ворот должен соответ-
ствовать оформлению фасада данного здания;
10)	в воротах должны быть предусмотрены калитки.
В„ ТИПЫ ВОРОТ
Схе	мы. На рис. 9.46 приводятся схемы различных
типов ворот. -
Ворота раздвижного типа одностворчатые, двух-
створчатые и многостворчатые показаны на
рис. 9.46,а, а', а". Стрелками указаны направления от-
крывания створок. В многостворчатых воротах число
створок может быть больше изображенных на рисунке,
причем механизм передвижения может быть установлен
один на несколько створок, что определяется силами
сцепления. Раздвижные ворота показаны с опиранием
их внизу на рельс, но они могут быть и с опиранием
вверху (подвесными), причем высоту подвесных ворот
рекомендуется принимать не более 8 м
На рис. 9.46,6 изображены многостворчатые ворота
закатного типа с опиранием внизу. Размещение таких
ворот внутрицеховое. Открывание происходит от середи
ны в разные стороны, но может быть и в одну сторону.
Закатывание происходит по криволинейному рельсу.
Рекомендуемая высота до 18 м и ширина створки не
более 4 м
На рис 9.46,в показаны складывающиеся ворота.
Складывание таких ворот может быть в одну и две
стороны; размещение их, как правило, внутрицеховое.
Ворота могут быть самбдвижущимися, когда'механизм
передвижения устанавливается на первой ведущей
створке (при недостаточном сцепном весе створка до-
гружается балластом), или закрываться (раскрываться)
посредством тяговой лебедки. Рекомендуемая высота
до 1(2 jh, а ширина створки до 2,2 м
На рис 9.46,а показаны распашные ворота; откры-
вание может быть внутрь и наружу здания; закрепление
шарнирное — на обвязке проема. В силу неблагоприят-
ной работы такого каркаса, а также небезопасности в
работе при механизированном открывании ворота могут
быть применены для проемов габаритом не более
5x6 м
На рис 9.46,6 показаны ворота шторного типа, у
которых полотно, состоящее из шарнирно ‘связанных
между собой по горизонтали профилированных полос
стали, наматывается вверху на барабан. По бокам по-
лотно натягивается при помощи роликов или ползунков
в специальных направляющих. Ворота шторного типа
могут быть применены для проемов габаритом не бо-
лее 5x6 м.
Таблица 9.20
Рекомендуемые типы ворот в зависимости
от размеров проемов
Тип£ворот £
При размерах проемов в м				
со СО XX СОШ н о о t=(	от 5x6 до ЮхЮ	от 10x10 до 24X15	от 24x15 до 60x22	при высо- те более 24
Раздвижные-
одностворчатые . „ . .
двухстворчатые . . . .
многостворчатые . . ,
Закатные многостворча-
тые . ............  .	.	.
Складывающиеся много-
створчатые ............
Распашные двухствор-
чатые .................
Шторные одиополотные ,
Подъемные однополот-
ные .............	.'. .
Подъемно-поворотные
одиопролетные*. . - . . .
+
Н-
Н-
Н-
ь
' Пр имечание. Рекомендуемые типы отмечены знаком
Гл. 9. Переплеты и ворота
257
5
/
№
Рис. 9.46. Типы ворот
а, а' и а" — раздвижные соответственно одностворчатые, двух-
створчатые и многостворчатые; б — закатные; в — складываю-
щиеся, г — распашные; д — шторного типа, е — подъемные,
ж -у подъемно-поворотные; /—полотно ворот (створка), 2 — ве-
дущий каток, 3 — ведомый каток, 4 — направляющий ролик,
г 5 — верхние направляющие; 6 — опорный рельс, 7 — механизм
передвижения; 8 — опорная тележка; 9 — опорный поворотный
шарнир; 10 — поворотный шарнир; // — механизм подъема;
/2 —барабан; 13 — блок; 14 — контргруз; 15 — механизм подъ-
ема, 16 — направляющие
2
3
5>


На рис. 9.46,е показаны подъемные .ворота, около
80% веса таких ворот уравновешивается противовесами.
Подъем может осуществляться лебедкой или другими
механизмами. Ролики ходят /в специальных направляю-
щих. Рекомендуемые габариты , проемов не более
8X8 м.
На рис. 9.46, ж изображены подъем но-поворотные
ворота, имеющие специальные кривые направляющие.
Подъем происходит посредством 'специального барабан-
ного механизма
Выбор типа. Наиболее простыми и надежными в экс-
плуатации являются ворота раздвижного типа для лю-
бых габаритов проемов Для малогабаритных проемов
могут применяться ворота и распашного типа при малой
скорости их открывания. Выбор того или иного1 типа
ворот зависит от размеров (воротного проема, необходи-
мого пространства для размещения ворот, скорости от-
крывания, производственных условий данного цеха и
температурного режима, атмосферных условий данной
местности, условий изготовления, интенсивности работы
ворот. В зависимости от размеров проемов рекомендуе-
мые типы ворот приведены в табл. 9.20. В настоящее
время имеются типовые проекты распашных и раздвиж-
ных ворот серий ПР-05-05; ПР-05-06 и ПР-05-07.,
Г. УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ
Ориентировочный вес. Ориентировочно вес ворот
можно определять по данным табл. 9.21, в которой
приведены ‘весовые показатели для различных типов
ворот на 1 м2 перекрываемого ими проема.

=«==8=
C=Z=-=--^_	___Z
Ф-Н
1 — -
Вес ворот на 1 м1 проема в кг
утепленных
неутепленных
Таблица 9.21
Весовые показатели ворот различных типов
Тип ворот	% <м X » X	ч се	се И и		ч	1 се	!	
	ж и	О	a> W а>	О) W 0)	&г	3 и
		S	S и Ч о; се		X	S о ч а) се
	Ю Э К 0)	о а) се	и ? Н О S О)	ЧЭ 3 S Щ	gee	Q g Н О) S о
	0*0 « ч	« Ч	Й Я Ч	0*0 Я Ч	« ч	В Я Ч
Раздвижные . . .	100	45	12	65	40	12
Закатные ....	100	55	12	75	50	12
Складывающиеся .	90	40	12	70	35	12
Распашные ....	75	30	12	70	30	12
Шторные		—	—	—	75	55	15
Подъемные . . .	65	35	12	55	30	10
Подъемно-пово-						
ротные 		70	35	15	50	30	15
составлена
П р н м е ч а н и я: 1. Таблица
весов существующих ворот различных сооружений.’
2. Для неутепленных (холодных) ворот принята обшивка из
волнистой стали, для утепленных — деревянная обшивка, а в ка-
честве у:------- ------- --------
3. На
чены.
по данным средних
неутепленных (холодных) ворот ^принята обшивка из
17—915
отеплителя—маты из стекловолокна.
Направляющие и рельсы (монорельсы) в подсчет не вклю-
258
Раздел II. Стальные конструкции. промышленных зданий
Нагрузки от ворот на каркас здания, фундамент и
стены. Ветровая нагрузка принимается ,по площади
створки ворот (или полотна ворот), нагрузка собствен-
ного веса ворот определяется по данным, приведенным
в/табл. 9.21. Места приложения нагрузок устанавлива-
ются в зависимости от типа ворот (рис. 9.47). В подвес-
ных воротах нагрузки передаются на монорельс. .Для
кож-
та! ролик
рв/г на каж-
дый каток
•ff" I 2Pq на ролик
укаток или ролик
Рис. 9.47. Схема нагрузок на ворота (pg — вес створ-
ки; рв — ветровая нагрузка)
Запас сцепного веса (сил сцепления катков с рель-
сом) ’ самодвижущихся ворот следует принимать в пре-
делах 1,5—2. При расчете механизма уклон пути следу-
ет принимать до 0,002.
,	Таблица 9.22
Ветровые нагрузки на ворота
г Тип ворот	Ветровые нагрузки в % от ветровой нагрузки на здание для					
	ворот высотой в м				механизмов	
	3-6	6—10	10-15	свыше 15	иа проч- ность	мощ- ность
Раздвижные « . . .	80	85	90	100	80	60
Закатные .	... Складывающиеся > ,	, 80	85	90	100	80	60
	90	95	100		; 90	80
Распашные . , . . .	90	—.		- -	100	80
Шторные^		90	—			100	90
Подъемные .... Подъемно-поворот-	80	90	—			80	60
ные 			90	100	—	—*	90	80
Таблица 9.23
Предельные гибкости элементов каркаса ворот
Наименование конструкций	Допустимая гибкость	Примечание
Для основных сжатых эле- ментов 	 Для вспомогательных сжа- тых элементов 	 Для всех растянутых .эле- ментов 	 > > Предельные прогибы изгиб	5 150—200 200—250 350 >аемых элементе	В зависимости от высоты То же .в 1/350-1/400.
а — раздвижные; б — закатные; в — складывающиеся; г — рад-
пашные; д — шторные
д. конструкции ВОРОТ
,подъемных и подъемно-поворотных ворот нагрузки сле-
дует определять в каждом отдельном случае, так как
они могут значительно (меняться в зависимости от про-
тивовесов.
Расчет. Каркас ворот рассчитывают на прочность и
устойчивость, а механизм'для открывания ворот—на
прочность и требуемую мощность. Расчетными нагруз-
ками являются: ветровая нагрузка, собственный вес, си-
лы сопротивления' перемещению от веса и ветра, инер-
ционные нагрузки (учитываемые для ворот высотой
1 свыше 8 jh) и нагрузки от уклона пути '(только для раз-
движных, закатных и складывающихся ворот).
Ветровые нагрузки для расчета ворот принимаются
в процентном отношении к расчетным ветровым нагруз-
кам на здание; при этом процент ветровой нагрузки,
принимаемый для расчета ворот, различен для расчета
каркаса и механизмов и не одинаков для ворот, различ-
ных типов. Величины ветровых нагрузок приведены в
табл. 9.22.
Расчетные сопротивления материала каркаса ворот
принимаются как и для основного каркаса по дейст-
вующим нормам. Предельную (гибкость элементов кар-
каса ворот рекомендуется принимать по табл. 9.23.
При расчете ворот скорости открывания их в об-
щем случае принимаются в пределах 3—6 м в минуту,
но могут корректироваться особыми условиями данно-
го здания, оговариваемыми в задании на проектирова-
ние.
В состав Конструкции для ворот всех типов входят:
металлический каркас, обшивка и утепление^ уплотне-
ние зазоров между воротами и проемом, опорные кат-
ки, направляющие ролики, опорно-поворотные шарни-
ры, механизмы открыв алия ю Приводом (ручным или
моторным), конечные выключатели, троллеи и токо-
съемники или токоподводящие кабели, электроаппара-
тура управления воротами, направляющие ворот, опор-
ные рельсы (или монорельсы).
а — раздвижных; б — закатных; в — распашных, г — подъемных;
д — подъемно-поворотных; / — несущие элементы, 2 — гори-
зонтальные связи, 3 — раскосы, 4 — обвязки
Конструкция каркаса ворот состоит из основных не-
сущих элементов и связей. Несущие элементы воспри-
нимают все нагрузки и передают их каркасу здания или
фундаментам, а горизонтальные связи воспринимают
только ветровую нагрузку. Неизменяемость и жест-
Гл. 9. Переплеты и ворота
259
кость конструкции ворот-в ИХ' плоскости осуществляет-
ся раскосами связей. Наиболее рациональные решения
схем каркасов ворот показаны на рис. 9.48.
Для неотапливаемых зданий ворота применяются
неутепленными (рис. 9.49,б), а цля отапливаемых
зданий—-утепленными (рис. 9.49/в,г). Здесь даны ва-
Рис. 9.49. Обшивка ворот
а — неутепленных ворот с обшивкой из волнистых алюми-
ниевых листов; б — то же, с обшивкой из досок; в — утеп-
ленных ворот с обшивкой из волнистых алюминиевых лиА
стов; г то }ке, с обшивкой из досок; 1 — волнистые алю-
миниевые листы, 2 — полосовая сталь; 3 — обшивка из до-
сок; 4 — утеплитель; маты из стеклянного волокна; 5 — кро--
вельная сталь
рианты конструкций обшивки из волнистых алюминие-
вых листов (рис. 9.49, а, в) и из досок (рис. 9.49, б, г).
Каркасы ворот на рис^ *9.49 условно показаны из
прокатных уголков.	।
Деревянная обшивка ворот может предусматри-
ваться только в случаях, допускаемых противопожар-
ными требованиями. В качестве утеплителя применяют^
ся маты из стеклянного волокна .(по ГОСТ 2245—43)
толщиной слоя в среднем 40 мм.
Уплотнение (закрытия щелей между воротами и
строительными конструкциями) может быть: лабиринт-
ное, подушечное, листозащитное и др. На рис. 9.50,а
показано лабиринтное уплотнение для закрывания зазо-
ров раздвижных, закатных, складывающихся и подъем-
ных ворот. Материалом для лабиринтного уплотнения
служит полосовая сталь толщиной до 3—6 мм, резина
или капроновая лента. На рис. 9.50, б показан вариант
подушечного уплотнения для ворот тех же типов. Ма-
териалом - для уплотнения может служить резина тол-
щиной 6^-8 мм ;или капроновая лента толщиной
4—8 мм. На рис. 9.50,в показан вариант лабиринтного
уплотнения для распашных ворот, а на рис. 9.50, г уп-
лотнение для распашных ворот, с применением специ-
альных стальных полосовых пружинных лент толщи-
ной 2 мм.
Варианты нижних уплотнений щелей между полом
.и воротами показаны: на рис. 9.50, д — лабиринтного
типа со стальной или резиновой полосой или капроно-
вой лентой для раздвижных ворот; на рис. 9.50, е — за-
щитного типа с применением щёток из конского волоса
или жестких капроновых1 нитей для всех ворот и на
рйс. 9.50, ж — защитного типа для всех ворот с при-
менением резиновых или брезентовых лент. Варианты
верхнего уплотнения между воротами и верхом конст-
рукций показаны: на рис. 9.50, з—к — защитного типа;
17*
на рис, 9.50,л — лабиринтного типа. Для верхнего уп-
лотнения применяются такие же материалы, что и для
нижнего уплотнения.
Для освещения помещения у торцов здания, где
обычно располагаются ворота, часть ворот может быть
остеклена. Остекление рекомендуется принимать /р
Уз высоты ворот; остекление должно увязываться с об-
щим рисунком фасада. Переплеты остекления выпол-
няются из обычного типового профиля для переплетов
по ГОСТ 7511—58н, Рекомендуется применять стандарт-
ные переплеты для оконных проемов. В случае труд-
ности сочетания стандартных размеров переплетов с за-
данными размерами ворот могут быть применены инди-
видуальные решения! На рис. 9.51 показана схема ос-
текления и узлы примыкания стекол к конструкции во-
рот при индивидуальном решении.
Для раздвижных, закатных и складывающихся во-
рот с ездой понизу устанавливается подворотный рельс.
Для ворот высотой до 10 ‘м принимается рельс узкой
колеи Р-24, для ворот высотой более 10 ty— рельс ши-
Рис. 9.50. Варианты уплотнения щелей и зазоров
в воротах
а — лабиринтное для различных случаев' положения створок
раздвижных, закатных, складывающихся и подъемных во-
рот; б — подушечное для различных случаев положения
створок тех же типов ворот; в — лабиринтное для распаш-
ных ворот, а — листозащитное для распашных ворот, д —
лабиринтное низа ворот, е—уплотнение низа ворот с при-
менением щеток; яс —• то же, с применением резино-
вых или брезентовых лент, з, и, л — варианты защитного
уплотнения верха/ворот, к — лабиринтное уплотнение верха
ч	ворот
рокой колеи Р-43. На рис. 9 52, а показан вариант ус-
тановки рельса на упругом основании из антисаптиро-
ванного креозотом дубового сплошного продольного
бруса по цементной подливке, а ' на рис. 9.52, б — на
жестком основании со шпалами из прокатных двутав-
ров или швеллеров. Преимуществами первого вариан-
260
Раздел IL Стальные конструкции промышленных зданий
та являются мягкость и бесшумность хода, простота
рихтовки и смены рельсов.
Для ворот с ездой поверху вместо опорного рельса
служит монорельс из прокатного двутавра.
Рис. 9.51. Остекление ворот и узлы крепления стекол
а —схема остекления; б — примыкание стекла к верху, в —
то же, к низу; г — вертикальный стык стекла; д— горизон-
тальный стык стекла; 1 — руберойдная или резиновая про-
кладка
Допуск на установку рельса следует принимать: по
высоте —- местный на участке длиной до 5 м +3 мм и
общий на всю длину ± 5 мм. Отклонение от продоль-
ной оси — местное на участке длиной до 5 м ± 3 мм и
общее + 5 мм; несовпадение продольных осей рельса
с направляющими в вертикальной плоскости + 10 мм.
Рис. 9 52. Опорный рельс ворот
а — на упругом основании;	б—-на жестком основании,
1 — прокладки, 2—„дубовый брус, 3 — костыль d=12 мм;
4 — окантовочный швеллер, 5 — цементная подливка,
6 — асфальт; 7 — железобетонное основание; 8 — шпала из
двутавра № 12—14
Конструкция направляющих для ворот выполняет-
ся различно в зависимости от типа ворот На рис. 9.53
показаны наиболее часто встречающиеся конструкции,
в том числе: из швеллеров, для направляющих роликов
с малой высотой и наибольшей осадкой надворотных
конструкций (рис. 9.53, а); из двутавров-, для направ-
ляющих роликов большой высоты, причем номера
швеллеров и двутавров зависят от размеров створок
ворот и шага крепления направляющих (рис. 9.53,6) —
обе эти конструкции применяются для раздвижных, за-
катных и складывающихся ворот; нижние направляю-
щие нз швеллеров № 12—14 при подвесных воротах
(рис. 9.53, в) и направляющие для подъемных и подъ-
емно-поворотных ворот (рис. 9.53, г).
Рис. 9.53. Направляющие для ворот
а и б — для раздвижных, закатных и складывающихся
ворот, выполняемые из прокатных профилей (швеллеров
и двутавров), в — для подвесных ворот, г — для подъ-
емных и подъемно-поворотных ворот, выполняемые из
прокатных швеллеров; 1 — проем ворот
Е МАТЕРИАЛЫ КАРКАСА ВОРОТ И МЕХАНИЗМОВ
Для облегчения веса ворот и связанных с ними над-
воротных । конструкций или фундаментов, а также для
уменьшения расхода энергии при открывании и закры-
вании в металлоконструкциях ворот следует применять
облегченные профили из стали марки Ст. 3, низколеги-
рованных сталей и из алюминиевых сплавов. Целесооб-
разно применение специальных штампованных и гнутых
профилей как стальных, так . и из алюминиевых спла-
вов, обеспечивающих простейшие способы крепления
обшивки утеплителя и уплотнения, а также закрепления
шарниров и осей1.
\ В настоящее время каркасы ворот выполняются из
прокатного сортамента различных профилей стали
марки Ст. 3 и низколегированных сталей. В табл. 9.24
приведены рекомендуемые профили прокатного сорта-
мента для изготовления элементов конструкции ворот
различного типа.
Таблица 9 24
Рекомендуемые профили для конструкций ворот
Тип ворот	Для элементов конструкций ворот			
	несущего каркаса	горизонталь- ных связей	раскосов	обвязки
Раздвижные	Из двутавра	Из швеллера или уголка	Из угол- ка	Из угол- ка
Закатные	Из швеллера ,или двутавра	То же	То же	—
Складываю- щиеся	Из швеллера	*		—
Распашные	Из трубы или уголка	Из уголка	Из угол- ка или полосы	—
Шторные	Из трубы	Полотно из прессованной стали		
Подъемные	Из швеллера или уголка	из швеллера или уголка	Из угол- ка	—
Подъемно-по- воротные 1	То же	То же	То же	—
Для деталей привода направляющих роликов н
других механических узлов применяются материалы со-
гласно техническим требованиям, принятым для обще-
го машиностроения.
Такие профили находятся сейчас в стадии разработки*
Гл. 9. Переплеты и ворота
261
Ж. ИЗГОТОВЛЕНИЕ
К точности изготовления конструкций ворот предъ-
являются повышенные требования, без которых не мо-
жет обеспечиваться нормальная работа ворот при эк-
сплуатации. Металлоконструкции ворот выполняются,
как правило, сварными. Сварку конструкции необходи-
мо вести в специальном кондукторе с обеспечением не-
обходимых допусков, величины которых приведены в
табл. 9 25, Механизмы для открывания ворот изготав-
ливаются по 3—4-му классам точности допусков общего
машиностроения, а петли и шарниры — по 4—5-му клас-
сам.
। I 11	-	Таблица 9.25
р
Допускаемые отклонения от размеров
, створок ворот
Размер створок ворот (ширина, х X высота) в ж	Допускаемые отклонения в мм		
	по ширине |	по высоте	иа ромбичиость
1,5x3		+0	±2
3x3		—2	±3
'	2,5x6	—2	+о	±3
4,7x5,6 „	+0 —4	—4	±4
4X8		+о	±5
8x8	+0	-5’	±6
5x12	—5 ±2		±6
10x12	+0	—8	±8
15x25	+0 ' -10	+о	±12
30X30	+0 -18	—15 ’	±20
Примечание. Для промежуточных размеров створок ворот допускаемые отклонения определяются по линейной ин- терполяции.			
3. УПРАВЛЕНИЕ
Управление воротами может быть ручное — непо-
средственно вручную или ручным приводом; кнопоч-
ное —• моторным приводом непосредственно у ворот;, ди-
станционное — с определенного диспетчерского пункта;
автоматическое'—при приближении (удалении) желез-
нодорожных составов. Выбор того или иного способа
управления зависит от количества ворот, имеющихся в
данном здании, интенсивности работы ворот, необходи-
мости соблюдения температурных режимов в здании,
степени автоматизации производственных процессов в
цехе и системы энергопитания.
И ТРЕБОВАНИЯ К СТРОИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЯ
Для нормальной работы ворот необходимо выполне-
ние определенных требований, которые должны преду-
сматриваться в проектах и соблюдаться при монтаже
конструкций и стен зданий:
1)	правильность геометрических форм и размеров
проема' для ворот в зависимости от величины проема,
допускаемые отклонения от правильности /геометричес-
кой формы проема и отклонения от основных размеров
даны в табл. 9.26;
2)	прогиб надворотной балки или фермы допуска-^
ется не более 7юоо пролета;
3)	окантовочные конструкции (металлические,
строительные) должны иметь гладкую поверхность, не
иметь выступов и допускать возможность приварки эле-
ментов для уплотнения щелей между полотном ворот
и проемом;
4)	для установки механизмов должны быть пре-
дусмотрены рамы, а для'обслуживания механизмов—*
соответствующие лестницы и площадки;
5)	при опирании ворот внизу 'на рельс должен быть
предусмотрен фундамент, не допускающий осадки рель-
са;
6)	в конструкции пола у проема ворот должен быть
обеспечен водоотвод от опорного рельса ворот или ниж-
них направляющих;
7)	при наружном расположении ворот над ворота-
ми' должен быть защитный козырек от атмосферных
> осадков.
Таблица 9 26
Допускаемые отклонения от размеров проемов
для ворот
Размеры про- ема (ширинах X высота) в м	Значения допускаемых отклонений			
	от вертикали боковых стоек проема (угол отклонения)	от горизонтали надворотных балок или ферм в мм	На 1 пог. м	
			по шири- не прое- ма в мм	по высо- те прое- ма в мм
зхз	0°20'	±5	±1,5	±1,5
4,7X5,6	О°25'	±6	±1,5	±1,5
8x8	0°25'	±8	+1.5	+1,5 —1 /
10x12	0°30'	±10	±f	Дб
Более 10x12, до 30x30	0°30'	±12		1?
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПЕРЕЧЕНЬ ТИПОВЫХ
проектов к Разделу п
№ п/г	г	Название '	‘№ типового проекта
1	Стальные подкрановые балки	КЭ-01-24
2	пролетом 6 и 12 м под мостовые краны грузоподъемностью от 5 до 75 т (разре зные — выпуск 1н неразрезные—выпуск 2) Стальные колонны промышлен-	КЭ-01-43
3	ных зданий с 'кранами грузо- подъемностью до 250 т Облегченные стальные конст-	ПК-01-32
4	рукции ферм для покрытий про^ мышленных зданий с рулонной кровлей пролетами 24, 30 и 36 ле (стропильные и подстропильные фермы) Аэрационные фонари с меха-	ПК-01-36
5	низмом для открывания х Стальные унифицированные све-	, ПК-01-6& и
6	тоаэрационные фонари Переплеты стальные для фона-	ПК-01-93 ПР-05-31
7	рей промышленных зданий Переплеты стальные для окон	ПР-05-32
8 9	промышленных зданий Механизмы открывания пере- плетов окон промышленных зда- ний: реечного типа рычажного „ Механизмы открывания пере-	ПР-05-33 ПР-05-34 ПР-05-35
10	плетов светоаэрационных фонарей Механизмы с механическим и	ПР-05-01
11	ручным Приводом оДля открыва- ния фрамуг фонарей промышлен- ных зданий Ворота распашные двустворча- тые с автоматическим открыва- “ нием и воздушными завесами (строительная часть): s \ размером 4,7Х5,6л{ для же- лезнодорожного транспорта размером 4X4,2 м для авто- мобильного транспорта размером 4X3 м для автомо- бильного транспорта размером 3X3 м для авто- мобильного транспорта	ПР-05-05.1 ПР-05-05.2 ПР-05-05.3 ПР-05-05.4
Продолжение
№ п/п	Название	№ типового проектаj
12 13	Ворота распашные размером 3x3,6 м, двустворчатые для ав- томобильного транспорта (стро- ительная часть) , Ворота раздвижные двухполот- ные (строительная часть): размером 4,7X5,6 м для же- лезнодорожного транспорта размером 4X4,2 м для авто- мобильного транспорта размером 4X3 м для автомо- бильного транспорта размером 3x3 м для' автомо- бильного транспорта	ПР-05-05.5 ПР-05-06.1 ПР-05-06.2 ПР-05-06.3 ПР-05-06.4
14 15	Ворота раздвижные размером 4,7X5,6 м, однополотные с авто- матическим открыванием и воз-, душными завесами для железно- дорожного транспорта (строитель- ная часть) Ворота раздвижные однополот- ные для автомобильного тран- спорта (строительная часть): размером 4X4,2 м »	4X3	„ „	3X3	„	ПР-05-07.1 ПР-05-07.2 ПР-05-07.3 ПР-05-07.4
16	Механизм для открывания рас- пашных ворот шириной 4,7; 4 и 3 м	‘	ПР-05-10
17	Механизм для открывания од- нополотных раздвижных ворот	ПР-05-12
18	Механизм для Открывания двух- полотных раздвижных ворот	ПР-05-11
19 20 21	Воздушны^завесы для распаш- ных и раздвижных ворот с авто- матическим открыванием (различ- ных размеров) Электрическая часть для распашных ворот: железнодорожного транспорта автомобильного	„ Электрическая часть для раз- движных ворот: железнодорожного транспорта автомобильного	„	ПР-05-15.1— ПР-05-15.5 ПР-05-16.1 ПР-05-16.2 ПР-05-17.1 ПР-05-17.2
Приложения
263
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ
(ГОСТ) К РАЗДЕЛУ II
3332—54. Краны мостовые электрические общего назна-
чения грузоподъемностью от 5 до 50 т средне-
го и тяжелого режимов работы. Основные
размеры и параметры.
7464—55. Краны мостовые электрические общего назна-
чения грузоподъемностью от 5 до 50 т легко-
го режима работы. Основные параметры и
размеры.
6711—53. Краны мостовые электрические общего назна-
чения грузоподъемностью от 75 до 250 т.
Основные размеры и параметры.
6509—53. Краны /мостовые электрические литейные
(разливочные и заливочные). Основные па-
'	' раметры.
474-54. Кошки с ручным приводом'. Типы и основные
параметры.
3472—54., Тали электрические, передвижные. Основные
размеры и параметры-
7413—55. Кран-балки подвесные ручные общего назна-
чения. Типы и основные параметры. '
5157-453*. Сталь прокатная. Профили разных назначе-
'ний. Сортамент.
8706—58. Сталь листовая просечно-вытяжная.
8568—57. Сталь листовая рифленая (ромбическая и
чечевичная) и
- 7920—56. Переплеты стальные для фонарей промышлен-
ных зданий.
- 8126—56. Переплеты стальные для окон промышленных
зданий.
7511—58. Сталь для оконных и фонарных переплетов
промышленных зданий.
1489—58. Винты пс полукруглой головкой. Размеры.
5909—51. Гайки черные шестигранные. Размеры.
1490—58 Винты с потайной головкой. Размеры.
6957—54*. Шайбы черные.
7481—55. Стекло армированное листовое.,
1,11—	54*- Стекло оконное листовое.
3065—55. Канаты стальные. Канат спиральный типа
ТК1X61 =61 ; проволока. Прядь 1+6+124-
+il8+ 24.
8732—58. .Трубы стальные бесшовные горячекатаные.
Сортамент.
3262—55*. Трубы стальные водогазопроводные (газо-
вые)
2245—43*. -Маты и полосы из стеклянного волокна.
8032—56. «Предпочтительные числа и ряды предпочти-
тельных чисел»,
534—59. Краны мостовые. Пролеты.
Примечание. Звездочкой отмечены ГОСТы, в ко-
торые внесены изменения.
БИБЛИОГРАФИЯ К РАЗДЕЛУ II
1. Блейх Ф., Стальные (сооружения. Госстройиз-
дат, 1938.
2. Брауде 3, И., Мельников Н. П. и др.
Сравнительный анализ состояния проектирования сталь-
ных конструкций промышленных зданий 1 и. сооружений
в Советском Союзе и за рубежом. Информация по
стальным конструкциям № 1, Проектстальконструкция,
1958.
3. Брауде 3. И., Вопросы экономии стали в
стальных строительных конструкциях. «Экономика
строительства» № 4, 1959.
4. Брауде 3. И., Пути снижения веса стальных
каркасов промышленных зданий. «Промышленное строи-
тельство» № 7, 1959.
5. Брауде 3; И., Применение сталей повышенной
прочности в стальных строительных конструкциях.
«Строительное проектирование промышленных пред-
приятий» № 2, 1960.
6. Брауде 3. И., Несущие конструкции главных
зданий мартеновских цехов, Госстройиздат, 1953.-
7. Бычков Д. В., Формулы и графики для расче-
та рам, Гоостройиздат, 1957.
8. Гучков В. В., Формулы и графики для расче-
та на прочность и жесткость монорельсовых балок на
закруглении. «Новая подъемно-транспортная техника»,
специальные расчеты монорельсовых балок,
ВНИИПТМАШ, Машгиз, 1948.
9. Д ыхо'вичный А. И., Строительная механика,
Углетехиздат, 1959.
10.	Ж удин Н. Д., Стальные конструкции, Гос-
стройиздат, 1955.
11.	Коваленко А. Ф., Расчет рам методом рас-
пределения моментов, Госстрой из дат, 1960.
.	12. Лейтес С. Д., Устойчивость сжатых сталь-'
ных стержней, Госстройиздат, 1954.
13.	Мельников Н. П., Проблема экономии ста-
ли в стальных конструкциях промышленных зданий,
сооружений и мостов. Информация по стальным конст-
рукциям № 2, Проектстальконструкция, 11958.
14.	Мух а нов К. К., Проектирование стальных
конструкций, Госстройиздат, 1956.
15.	Пиков ский А. А., Статика стержневых
систем, Физ-матгиз, 1961.
16.	Рабинович И. М., Основы строительной
механики стержневой системы, Гоостройиздат, I960.
17.	Романовский В. П., Справочник по хо-
лодной штамповке, Машгиз, 1954.
18.	Ро^ицкий С. А., Новый метод расчета на/
прочность и устойчивость, Машгиз, 1960.
„	19. Снитко И. К., Устойчивость сжатых и
сжато-прогнутых стержневых систем, Гоостройиздат,
1956.
20.	Снитко И. К., Практические методы рас-
чета статически неопределимых систем, Госстройиздат,
1960.
21.	Соси с П. М., Расчет рам 'способом перерас-
пределения начальных значений неизвестных Госте хиз-
дат УССР, 1956.
264
Раздел II. Стальные конструкции промышленных зданий
22.	Стрелецкий Н. С. и др., Металлические
конструкции, Госстройиздат, 1961.
23.	Т а хт а м ы ш ев А. Г., Металлические конст-
рукции, Гос. издательство «Высшая школа», 1962.
24.	Фридлянд Л. С., К вопросу об экономи-
ческой целесообразности применения низколегирован-
ной стали в стальных конструкциях. «Информация по
стальным конструкциям» № 2, Проектстальконструкция,
И958.
25.	Шагин П. П., Расчет многоярусных рам
способом последовательного сопряжения, Госстройиз-
дат, 1954.
26.	Инструкция по проектированию и расчету несу-
щих конструкций зданий под машины с динамическими
нагрузками (И200-54/МСПМХП), 1955.
27.	Каталог специальных и металлургических кра-
нов, Гипромез, 1958.
28/Нормы и правила строительства в сейсмических
районах (СН 8—57).
29.	Нормы и технические условия проектирования
производственных зданий промышленных в предприятий
НиТУ 133—55, Госстройиздат, 1955.
30.	Основные направления повышения технического
уровня и Снижения сметной стоимости строительства
зданий и сооружений промышленности и транспорта,
Госстрой СССР, 1960.
31.	Основные положения по унификации конструк-
ций производственных зданий, Госстрой СССР, 1955.
32.	Правила безопасности в мартеновском производ-
стве, Металлургиздат, 1960.
33.	Правила безопасности в прокатном производст-
ве, Металлургиздат, I960.
34.	Правила защиты подземных' металлических со-
оружений от коррозии (СН 28—58).
35.	Сборник правил и руководящих материалов по
Котлонадзору, Изд-во МКХ РСФСР, 1959.
36.	Справочник проектировщика промышленных,
жилых и общественных-зданий и сооружений. Том рас-
четно-теоретический, Г осстройиздат, 1960.
37.	Стальные конструкции одноэтажных промыш-
ленных зданий, Госстройиздат, 1952.
38.	Технические правила по экономному расходова-
нию металла, леса и цемента в строительстве (ТП 101—
39.	Указания по определению снеговых нагрузок на
покрытия зданий'(СН 69—59).
40.	Указания по определению технологических на-
грузок на перекрытия промышленных зданий (СН 72—
59).
41.	Указания по строительному проектированию
предприятий, зданий и сооружений машиностроитель-
ной промышленности (СН 118—60), Госстройиздат,
1960.
42.	Указания по строительному проектированию пред-
приятий, зданий и сооружений химической .промышлен-
ности (СН 119—60), Госстройиздат, 1960.
43.	Указания по строительному проектированию
предприятий, зданий и сооружений черной металлургии
(СН 125—60), Госстройиздат, 1960.
РАЗДЕЛ III
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ
БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ
ГЛАВА 10
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Несущие конструкции покрытий больших пролетов
(от 40 Л1 и более) по статической схеме подразделяют-
ся на: а) балочные (однопролетные, консольные, много-
яролетные); б) рамные (однопролетные, многопролетные
и консольные, плоскостные и блочные); в) арочные;
г) пространственные (складки, своды, оболочки, двух-
слойные ^болочки, купольные перекрытия); д) висячие.
Выбор схемы несущих конструкций покрытия зависит
от величины пролета, архитектурно-планировочного ре-
шения, формы помещения в плане, высоты сооружения,
необходимости устройства подвесного транспорта или
подвесного потолка, требований, предъявляемых к
жесткости покрытия, характера освещения и аэрации,
размеров ворот, типа кровли, величины и распределе-
ния нагрузок и других факторов.
Материалами основных несущих конструкций слу-
жат: малоуглеродистая сталь марки Ст. 3 по ГОСТ
380—60, низколегированные стали марок 14Г2, 15ХСНД
(НЛ—2) и 10ХСНД (СХЛ—4) по ГОСТ 5058—57* и вы-
сокопрочные стали (в виде пучков проволоки диамет-
ром 5—6 мм) по ГОСТ 7348—55 Характеристики и рас-
четные сопротивления этих сталей приведены в главе I,
п. 1 и 2.
' В целях снижения собственного веса конструкций и
уменьшения расхода стали рекомендуется применение
в несущих конструкциях элементов из низколегирован-
ных и высокопрочных сталей в сочетании с элементами
из стали марки Ст 3, а в отдельных случаях — в соче-
тании с элементами из сборного железобетона. Возмож-
но также включение ограждающих железобетонных
плит в работу стальных конструкций.
Применение высокопрочной стали хотя и эффек-
тивно для конструкций с предварительным напряже-
нием, но повышает деформативность конструкций, что
должно учитываться при выборе конструктивной схемы
18—915
и при назначении строительного подъема. Для основ-*
ных несущих и ограждающих конструкций возможна
также применение легких алюминиевых сплавов (см,
раздел VII).
При проектировании покрытий должны предусмат-
риваться меры к возможно большему снижению на-
грузок от собственного веса ограждающих и несущих
конструкций. К таким мерам относятся: выбор более
легких типов кровель, правильное решение профиля
кровли (снижающее снеговую нагрузку), применение
многоопорных кран-балок для уменьшения нагрузки от
подвесного транспорта.
Перспективным видом кровельных покрытий для
большепролетных зданий являются плиты из легких
алюминиевых сплавов, легких и прочных пластмасс и
стеклопласта. В настоящее время разработаны плиты
из алюминиевых сплавов размером 12x3 м
В качестве теплоизоляции следует предусматривать
легкие эффективные утеплители, например: пеностекло,
искусственную пробку, различные газонаполненные пла-
стики (пенопласты), асбестоцементные и асбестоверми-
кулитовые плиты, мииераловатные плиты и др. Пред-
почтение следует отдавать теплоизоляционным плитным
материалам, допускающим наклейку по ним гидроизо-
ляционного ковра без ' устройства выравнивающего
слоя (минеральная пробка, некоторые виды пенопла-
стов) .
Для покрытий больших пролетов обычно применяет-
ся шаг основных конструкций 12—36 м Увеличенный
шаг конструкции при прогонном решении обусловли-
вает применение решетчатых прогонов, облегчение ко-
торых может быть- достигнуто благодаря неразрезностн
их и применению подкосных схем. Замена жестких npQ-
гонов гибкими нитями дает резкое снижение расхода
металла.
266
Раздел 77/. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
ГЛАВА И
БАЛОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ
11.1.	ХАРАКТЕРИСТИКА
Балочные большепролетные покрытия состоят обыч-
но из главных поперечных балок и промежуточной кон-
струкции. Применяются при пролетах 40—90 и; с уве-
личением пролета балочные покрытия становятся ме-
нее рациональными, так как возрастает расход стали I и
намного увеличивается высота главных ферм Основные
преимущества балочных покрытий: отсутствие распора
от вертикальных нагрузок (чем достигаются наимень-
шие размеры опор), простота статической схемы (упро-
щающей проектирование, изготовление и монтаж основ-
ных несущих элементов) и нечувствительность к осадкам
опор в случае разрезных систем. Недостатками явля-
ются сравнительно большой расход стали и большая
высота главных ферм, назначаемая из условий опти-
мального веса и допустимых прогибов.
11.2.	СХЕМЫ
А. СХЕМЫ ФЕРМ
По характеру работы схемы ферм могут быть раз-
резные и неразрезные, с консолями и без консолей. По
очертанию фермы бывают с параллельными поясами,
трапецеидальные, полигональные, треугольные, сегмент-
ные. Очертание ферм зависит от назначения и архитек-
турного решения здания, типа кровли и фонарей, схемы
промежуточных конструкций, необходимости устройства
подвесного транспорта или подвесного потолка, приня-
той статической схемы конструкции и характера огиба-
ющей эпюры моментов от расчетных нагрузок
В покрытии должно быть наименьшее количество
типов ферм.
Некоторые основные схемы балочных ферм с раз-
личными типами решеток показаны на рис 11.1.
Фермы с параллельными поясами (рис. 11.1, а, б)
применяются при плоских, кровлях в схемах с попереч-
ными фонарями, в шедовых покрытиях (рационально
размещение ферм в габаритах фонарей с устройством
освещения в плоскости ферм), в неразрезных схемах,
для подстропильных и надворотных ферм
Трапецеидальные фермы широко применяются для
яокрытий с небольшим уклоном кровли (7ie—7is)c дву-
мя скатами (рис. 11.1, в), для однопролетных и двух-
нролетных зданий При относительной простоте и
обеспечении минимального уклона кровли эти фермы
имеют достаточную высоту в местах наибольших мо-
ментов. Односкатные трапецеидальные фермы (рис.
11.1, г) применяются при необходимости отвода воды в
©дну сторону, а также если нижний пояс должен быть
горизонтальным.
Полигональные фермы (рис 11.1, 5) могут иметь
различное очертание с несколькими перегибами преиму-
щественно верхнего пояса и разным уклоном кровли.
Они применяются в основном для однопролетных зда-
ний при пролетах 40—90 м.
Треугольные фермы (рис. 11.1,е) применяются
при крутых кровлях (7б—7?); наиболее рациональна
схема, состоящая из двух полуферм, соединенных за-
тяжкой. Эти фермы имеют обычно излишнюю высоту
посередине пролета, получаются более тяжелыми и по-
тому применяются только для, сравнительно небольших
пролетов (40—50 м). Двускатные фермы с параллель-
ными поясами с затяжкой (рис. 11.1, ж) могут приме-
няться при пролетах до 90 м.
Сегментные фермы (рис. 11.1, з) целесообразно при-
менять для покрытий больших пролетов (60—90 м) ©
преобладанием постоянной нагрузки При параболиче-
ском очертании верхнего пояса усилия в поясах от рав-
номерной нагрузки получаются постоянными, а усилия
aj
В)
Л-
Рис 1'1.1. Схемы балочных ферм
а, б — С параллельными поясами, в — трапецеидальная
двускатная, г — то же, односкатная; д — полигональная;
е _ треугольная, ж — с параллельными поясами и с за-
тяжкой, з — сегментная; и — параболического очертания
в решетке — незначительными, возникающими в основ-
ном от неравномерной временной нагрузки. Поэтому в
сегментных фермах возможно применение крупнопа-
нельной решетки Ввиду постоянства усилий в поясах
при проектировании сегментных ферм рационально вклю-
чать ограждающие конструкции кровли (например,
крупноразмерные железобетонные плиты) в работу верх-
него пояса. В фермах с параболическим очертанием
равной кривизны верхнего и нижнего поясов (рис.
11.1, и) длина пролета при прогибах фермы остается
неизменной, что упрощает конструкции опор. Замена
параболы дугой круга упрощает изготовление фермы,
но несколько увеличивает усилия в решетке.
Гл. Л. Балочные покрытия
267
Б. СХЕМЫ РЕШЕТОК
В балочных фермах могут применяться различные
схемы решеток. Выбор их зависит от характера прило-
жения нагрузок, очертания и высоты ферм и примыка-
ния поперечной конструкции. Решетка должна быть
минимального веса и наименее трудоемка в изготовле-
нии, для чего количество стержней в ней должно быть
по возможности наименьшим.
Треугольная схема решетки с дополнительными
стойками (рис. 11.1, а) полностью отвечает этим усло-
виям.
Раскосная схема решетки (рис. 11.1,6) отвечает
в несколько меньшей степени и может применяться в
фермах с раскосами большой длины при отсутствии
знакопеременных усилий — при больших сосредоточен-
ных силах, передающихся через стойки (например, в
подстропильных фермах), а также в треугольных фер- *
мах (несмотря на то, что в этом случае раскосы сжа-
ты). Раскосная решетка должна применяться с растя-
нутыми нисходящими раскосами (рис. 11.1,6).
Наиболее выгодные углы наклона расьосов к поя-
сам в треугольной решетке —45°, в раскосной—около
35°. Поэтому в фермах больших пролетов, имеющих
значительные высоты, часто устраиваются шпренгели,
которые хотя и увеличивают трудоемкость изготовления
решетки, но обычно снижают вес фермы.
Ромбическая схема решетки возможна в фермах
большой высоты. Она позволяет членить конструкцию
на габаритные треугольные фермы, но вследствие уве-
личения веса и трудоемкости изготовления и монтажа
такая решетка применяется редко.
Полураскосная, крестовая, многорешетчатая и дру-
гие схемы решеток имеют большее количество стерж-
ней, более трудоемки и поэтому применение их нераци-
онально.	,
В сегментных фермах с небольшими усилиями в
раскосах замена треугольной решетки, имеющей сжа-
тые раскосы, крестовой с растянутыми раскосами
(рис. 11.1, з) дает экономию в весе.
11.3.	КОМПОНОВКА
На рис. 11.2 показаны наиболее характерные схемы
балочных покрытий в плане.
А. НОРМАЛЬНАЯ СХЕМА
Схема (рис. И 2,а) состоит из ферм и прогонов или
только одних ферм и применяется для покрытий с круп-
норазмерными железобетонными плитами. В этой схеме
Рис. 11.2. Схемы несущих конструкций покрытий
а — нормальная; б — усложненная
18*
фермы располагаются поперек здания с определенным
шагом, обычно 6—12 м. Стропильные фермы опираются
на колонны (основное решение) или на подстропильные
фермы. Нормальная схема более проста, имеет меньшее
количество элементов и типов ферм, но требует поста-
новки вертикальных или дополнительных горизонталь-
ных связей для обеспечения общей устойчивости и
уменьшения гибкости нижнего пояса.
Б. УСЛОЖНЕННАЯ СХЕМА
Схема (рис. 11.2,6) состоит обычно из главных
(стропильных) ферм, продольных (вспомогательных)
ферм и прогонов. Главные фермы располагаются попе-
рек здания обычно с шагом 18—36 м. Такую схему ра-
циональнее применять при больших пролетах (более
60—70 м) и легких нагрузках на покрытие.
Окончательный выбор схемы компоновки покрытия,
а также шагов ферм должен решаться после проработ-
ки и сопоставления нескольких вариантов.
Оптимальный шаг главных ферм зависит от пролета
здания, типа промежуточной конструкции, типа опор
(колонны или стены), величины нагрузки, наличия и
грузоподъемности подвесного транспорта, наличия под-
весного потолка и др. Если опорами ферм служат ко-
лонны, то шаг решается с учетом общего веса покрытия
и колонн, а также расхода бетона на фундаменты. On- z
тимальный шаг главных ферм обычно увеличивается
при увеличении пролета, уменьшении нагрузки, приме-
нении схемы с продольными 'фермами и увеличении
высоты колонн. При наличии подвесного транспорта
или подвесного потолка шаг ферм уменьшается.
Предварительно могут бйть рекомендованы следующие
шаги главных ферм: при нормальной компоновочной
схеме покрытия — шаг 12 м для всех пролетов зданий с
легкой кровлей и сквозными прогонами, а также без
прогонов и шаг 6 м для сравнительно небольших проле-
тов (40—50 м) с наличием подвесного транспорта или
подвесного потолка; при усложненной компоновочной
схеме покрытия с продольными фермами в большинст-
ве случаев шаг 18—24 м.
По статической схеме продольные вспомогательные
фермы могут быть разрезные, неразрезные и консоль-
ные. Неразрезные и консольные схемы более рацио-
нальны, так как вес их меньше, но при этом несколько
усложняются конструкции опорных узлов и увеличива-
ется трудоемкость монтажа Продольные фермы могут
быть использованы для крепления путей подвесного
транспорта В большепролетных покрытиях прогоны под
плиты кровли рекомендуется применять облегченные —
прутковые, шпренгельные, решетчатые и штампованные
(см главу 7) Горизонтальные связи при 12-метровом
шаге также рекомендуется проектировать сквозными
или из штампованных профилей.
11.4.	УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
А. ВЫСОТА ФЕРМ И ДОПУСКАЕМЫЕ ПРОГИБЫ
Высоту разрезных ферм посередине пролета рекомен-
дуется назначать: трапецеидальных и полигональных —
7?—711 пролета; с параллельными поясами — 7в—7»
пролета; треугольных — 7в—7э пролета; ферм с затяж-
кой по схеме на рис II 1,ж в ключе до затяжки --
7в—7э пролета и полуферм — 720—7зо пролета. Че&
больше пролет ферм и меньше нагрузка, тем меньше
должно приниматься значение отношений высоты фер-
268
Раздел П1. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
мы к пролету. Высота неразрезных и консольных ферм
должна назначаться на 15—20% меньше, чем разрезных
ферм. Для ферм, увеличение высоты которых мало вли-
яет на общую высоту покрытия, например, когда глав-
ные фермы входят в гаоариты поперечных фонарей
(рис.11.6), рационально назначать увеличенную высоту
ферм (примерно 7s пролета) по оптимальному расходу
стали. Высота ферм во всех случаях должна быть не
ниже наименьшей высоты, определяемой из условия
допустимого прогиба.
Допустимые прогибы для большепролетных зданий
рекомендуется принимать от временной нагрузки при
наличии подвесного транспорта не более V750 J и без
подвесного транспорта — 7боо Для ферм, проектиру-
емых без строительных подъемов, допустимые прогибы
от всех нагрузок не должны превышать при наличии
подвесного легкого транспорта 1/боо / и без подвесного
транспорта 1/збс\ Для надворотных ферм допустимые
прогибы должны определяться в абсолютных числах в
зависимости от принятых конструкций верхних направ-
ляющих ворот.
Б. СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ФЕРМ
Большепролетные фермы рекомендуется проекти-
ровать сварными с монтажными соединениями тоже на
сварке или на высокопрочных болтах; в отдельных слу-
чаях возможны монтажные соединения на точеных
болтах и заклепках.
В. СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
Сечение всех элементов ферм следует проектиро-
вать из минимального количества составных профилей,
удобных для соединений, стыкования, окраски и с мини-
мальным количеством, соединительных швов.
Сечения поясов ферм рекомендуется назначать с
учетом следующих указаний:
1)	обеспечивать простое изменение их по длине ферм
несколько раз в соответствии с изменением усилий, с
тем, однако, чтобы во избежание чрезмерного увеличе-
ния числа стыков длины элементов поясов одинаковой
площади сечения были порядка 9—12 м (по длине
проката);
2)	не до-пускать одностороннее расположение свар-
яых швов, вызывающее деформации элементов при
сварке;
3)	принимать высоту сечения поясов не более
Vs—71о длины панели для уменьшения дополнительных
усилий, возникающих вследствие жесткости узлов;
4)	добиваться примерно одинаковой гибкости эле-
ментов в плоскости и из плоскости фермы;
5)	эксцентрицитет при переходе от одного сечения
к другому должен быть минимальным и не более 0,03
высоты сечения;
6)	форму сечений поясов для ферм пролетом до
$0—70 м с шагом до 12 м при легкой В средней нагрузке
сфинимать одностенчатой, а при больших пролетах или
гяжелы'х нагрузках — двустенчатой.
На рис. 11.3 приведены характерные типы сечений
верхних и нижних поясов ферм. Для сварных ферм
рекомендуются сечения а, б, в, д, е, ж, з, для клепа-
ных— п, р, с, т. Наиболее целесообразными из двустен-
«чатых сечений следует считать Н-образные симметрич-
ные составные сечения (б,д,п,р), которые удобны в
сборке, легко центрируются и стыкуются; в элементах
такого сечения легко менять размеры. Недостатком яв-
ляется возможность большого скопления на них пыли.
Целесообразны также сечения поясов из 'двух швелле-
ров Трубчатые сварные сечения рациональны по рас-
ходу стали, но вызывают некоторые конструктивные
трудности в решение узлов.
Опорные раскосы проектируются по типу и сече-
ниям поясов. Одностенчатые сечения наиболее рацио-
0
Рис. 11.3. Типы сечений поясов ферм
а—о — сварные; п-^ц — клепаные
I
нальиы из двух равнобоких или неравнобоких уголков,
расположенных так, чтобы гибкости элементов в обеи>
плоскостях были близки.
Для двустенчатых элементов решетки наиболее
характерны сечения типов б, б, е, л, р (рис. 11.3). Дл>*
уменьшения гибкости длинных стержней решетки ис-
пользуются дополнительные шпренгели и подкосы. Се-
чения из двух ветвей соединяются в основном планка-
ми, иногда легкой решеткой. Кроме планок, необходима
постановка диафрагм, количество которых зависит о?
типа сечения и длины элемента, причем для удобства
транспортирования должно быть не менее двух диаф-
рагм на отправочный элемент.
Стыки поясов преимущественно универсальные, рас-
полагаются в узлах ферм; в сварных фермах стыки по-
ясов могут выноситься за узлы. В клепаных ферма!
при больших усилиях и прямолинейных поясах рацио-
нально стыки сжатых поясов делать с пристрожкой
торцов, что упрощает стык и уменьшает количество
монтажных заклепок.
Г л. 11. Балочные покрытия
269
==»
Гм РАСЧЕТ
онные усилия. Сравнение весовых показателей приведе-
но в табл. 11.1.
Расчет ферм производится в соответствии с указа-
ниями в главах 2 и 7.
Гибкости верхнего сжатого пояса рационально
иметь в пределах 40—60 для снижения влияния про-
дольного изгиба. Влияние изгибающих моментов от
жесткости узлов учитывается только при поясах шири-
ной более 7ю панели.
Для ферм больших пролетов необходимо опреде-
лять прогибы от постоянной и от временной нагрузок
Прогиб от временной нагрузки является мерой жестко-
сти конструкции и не должен превосходить величин,
указанных в главе 11.4, А. Определение прогиба от
постоянной и временной нагрузок необходимо для наз-
начения -величины строительного подъема, который при-
нимается равным сумме величин прогиба от постоянной
чагрузки и половины прогиба от временной нагрузки
Прогиб ферм определяется, как для стержневой
системы. С( достаточным приближением прогиб стерж-
невой фермы может быть определен, как для сплошной
балки с моментом инерции, равным 0,7 момента инер-
ции поясов фермы относительно оси, проходящей че-
рез центр тяжести обоих поясов.
Строительный подъем придают обычно только фер-
мам с горизонтальным нижним поясом и фермам, к ко-
торым крепится подвесной потолок и подвесной транс-
порт. Строительный подъем назначают по ломаной
линии с перегибами в нескольких узлах обычно в ме-
стах монтажных стыков, при этом величину подъема в
точках перелома устанавливают по параболе или дуге
круга. Для ферм с параллельными поясами строитель-
ный подъем назначают для нижнего и верхнего поясов
11.5. ПРИМЕРЫ БАЛОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
На рис. 11.4 показана схема ангара мастерских,
предназначенного для строительства в районе с сей-
смичностью 9 баллов при снеговой нагрузке 70 каДи2
Пролет ворот 84 м, глубина ангара 60 м. Покрытие
принято в двух вариантах: первый — армоцементные
плиты длиной 3 по решетчатым прогонам пролетом
12 м, утепленные шлакопробкой; второй—двухслойные
утепленные алюминиевые плиты пролетом 12 м.
Второй вариант — с легкой кровлей является более
предпочтительным в условиях значительной сейсмично-
сти (несмотря на более высокую стоимость), так как ,
при 'меиьшем весе покрытия резко снижаются ииерци-
Таблица 11.1
Весовые показатели стальных конструкций
НаимекованиеГконструкций	Вес в кг см? при покрытии	
	1	-'Я/Л. армоцемевтны- элюмуниевыми	
	ми плитами )	X??' плитами
Фермы перекрытия		47	31
Прогоны 		12,1	—
Связи 		8,4	5,1
Пути кран-балки .......	9,4	9,4
Вес покрытия		75,9	45,5
Колонны 		16,7	15,5
Связи по колоннам 		10,6	8,1
Фахверк и направляющие ворота	20,6	20,6
Всего по ангару . .	124,8	89,7
Вес алюминиевых плит		— -	10,4 кг!м*
Рис. 11.5. Сегментная ферма пролетом 60 и
Несущая конструкция состоит из трапецеидаль-
ных ферм пролетом 60 м, которые опираются с одной
стороны на надворотную ферму, с другой — иа колонны
каркаса торца. К перекрытию подвешены многоопсфпыя
кран-балки грузоподъемностью 5 т.
В основных конструкциях перекрытия (в надворот-
ной ферме и в растянутых элементах ферм пролетом*
60 м) применена сталь марки 15ХСНД, а в остальных
элементах — сталь марки Ст.З. Высота надворотиой
фермы —9 м (или —Л )
270
Раздел HI. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
Учитывая значительную сейсмичность, принята раз-
витая система связей (дополнительные диагональные
этом случае повышенную деформативность ]Коиструкци»
покрытия вследствие .высоких напряжений в затяжке.
На рис. 11.6 показано решение перекрытия проле-
том 60 м с расположением основных ферм в габаритах
световых фонарей.
На рис. 11.7 изображена схема здания пролетом
90 м, перекрытого сегментными фермами, верхним
Рис. 116. Схема покрытия пролетом 60 м с расположе-
нием ферм в габаритах световых фонарей
связи в плоскости нижних поясов). Значительной эко-
номии веса можно добиться применением в растянутых
элементах высокопрочной проволоки.
На рис. J1.5 показано покрытие пролетом 60 м.
Сегментные фермы с шагом 12 м являются опорами
для крупноразмерных железобетонных плит длиной
12 м, включенных в работу арки; у пят арочных ферм
укладываются специальные плиты, которые передают
через упоры усилия сжатия с железобетонных плит
на арку. Затяжка арки устанавливается с подъемом
в 2,5 м, что позволяет во всех раскосах решетки полу-
чить растягивающие усилия Затяжка и раскосы вы-
полнены из пучков высокопрочной проволоки с времен-
ным сопротивлением 16 000 кг!см2 Верхний пояс из
стали марки 15ХСНД рассчитан на собственный вес
конструкций и железобетонных плит без учета включе-
ния их в работу. Вес стали на 1 м2 покрытия составляет
18 кг, в том числе высокопрочной проволоки — 3 кг.
С учетом веса арматуры в железобетонных плитах, ко-
лоннах и фундаментах общий расход стали на 1 м2 пло-
щади здания составляет 28 кг. Необходимо отметить в
Рис, 11.7. Замена верхнего пояса фермы металлической
кровлей
а — схема фермы, б — внутренний вид здания
поясом которых является стальной холодноформован-
ный трапецеидальный настил кровли из листов толщи-
ной 4—5 мм; листы соединены между собой сваркой
Расстояние между фермами 10 м. Нижний растянутый
пояс присоединен на опорах й профилированному листу
горизонтальной фасонкой, распределяющей усилия на
большое число волн К нижнему поясу подвешены пути
тельферов. Кровля утеплена пемзобетонными плитами
Влагоизоляция — рубероидный ковер. Вес конструкций
вместе с листовым настилом — около 90 кг/м2.
ГЛАВА 12
РАМНЫЕ ПОКРЫТИЯ
12 1. ХАРАКТЕРИСТИКА
Рациональные пролеты рамных покрытий находятся
в пределах 40—120 м Рамы с пролетами более 120 м
неэкономичны Основными преимуществами рамных по-
крытий по сравнению с балочными являются меньший
вес, большая жесткость поперечной конструкции и мень-
шая высота ригелей Недостатки' большая ширина ко-
лонн, что часто приводит к излишним габаритам по-
мещений, чувствительность к неравномерным осадкам
опор и изменениям температуры.
Рамные схемы покрытий встречаются различной
конфигурации как с горизонтальными, так и с ломаны-
ми ригелями при различной высоте рам. Рамы могут
быть однопролетные и многопролетные; многопролетные
рамы, как и неразрезные балки, экономичнее однопролет-
ных Сечения ригелей рам проектируются преимущест-
венно сквозными как более экономичные, но могут быть
и сплошными, особенно при ломаном очертании ригелей.
Рамные конструкции эффективны при сечениях ко-
лонн, близких к сечениям ригелей, что позволяет пере-
распределить усилия от'вертикальных нагрузок незна-
чительно облегчить ригели; в этих случаях высота ри-
Гл. 12 Рамные покрытия
271
гелей может быть принята: решетчатых	712—718
пролета, оплошных 7го—7зо пролета.
При значительной разнице в жесткостях ригелей и
колонн опорные моменты мало влияют иа усилия в
ригелях, поэтому последние по существу мало отлича-
ются от балочных схем. В этом случае ригели проекти-
руют, как и в балочных конструкциях, решетчатыми,
с высотой 7в—712 пролета.
Рамные схемы покрытий, так же как и балочные,
могут быть по типу основной конструкции: плоскост-
ные (основное решение), состоящие из плоских рам и
промежуточной конструкции, и блочные, в которых
рамы соединены связями в блоки.
В блочных схемах повышается поперечная жест-
кость ригелей и конструктивно легче решаются связи,
но несколько увеличивается количество связей Шаг
основных конструкций, промежуточные конструкции и
допустимые прогибы ригелей в рамных конструкциях
принимаются такими же, как и в балочных.
В рамах, как в статически неопределимых конст-
рукциях, возможно регулирование расчетных усилий
путем: подвески наружных стен или устройства анкер-
ных оттяжек на консолях; замыкания опорных узлов
рам после укладки плит покрытия; подъема или опу-
скания опор, смещения опор с оси колонн или поворота
опор, выгиба колонн в период монтажа, натяжения рас-
косов и стоек решетки и другими способами.
122. РАСЧЕТ
Рамы рассчитываются методами строительной ме-
ханики (см. главу 4 и Расчетно-теоретический том
Справочника). Расчтеные усилия в решетчатых рамах в
целях упрощения можно определять, как для сплошных
стержней; при этом моменты инерции сквозных стерж-
ней следует принимать с коэффициентом 0,7—0,85, учи-
тывая деформативность решетки. Расчетную схему рамы
рекомендуется принимать по геометрическим осям.
Некоторые основные схемы рам приведены иа
рис. 12.1.
12.3. ПРИМЕРЫ РАМНЫХ ПОКРЫТИЙ
На рис. 12.2 показан случай рамного покрытия про-
мышленного здания пролетом 42 м с подвесным тель-
фером грузоподъемностью 3 т, в котором несущие
стальные конструкции (сталь марки Ст 3) решены в
виде двухшарнирных, решетчатых рам легкого типа с
шагом 6 м. Покрытие — из утепленных асбестоцемент-
ных полых плит по прогонам Высота решетчатого ри-
геля рам 2,5 м, или 717 пролета, что значительно мень-
ше, чем обычно принимается в балочных конструкциях.
Расход стали 59 кг!м2 площади здания при нормативной
снеговой нагрузке 150 кг)м2.
На рис. 12.3 показано решение большепролетного
высокого здания, несущие конструкции которого выпол-
нены в виде двухпролетных блочных рам пролетом 66 м.
Промежуточная конструкция решена в виде подкосно-
консольной системы, поддерживающей рамную трех-
шарнирную конструкцию поперечных фонарей Распор
фонарных рам уменьшает моменты от вертикальной на-
грузки на консоли Блочные ригели рассчитаны также
иа усилия от крутящих моментов при возможной несим-
метричной снеговой нагрузке. Для уменьшения моментов
в колоннах от постоянных нагрузок дыры в опорных
фасонках ригелей смещены, и замыкание рамы при
монтаже ведется при свободном прогибе ригеля от
собственного веса. Покрытие — из утепленных асбесто-
цементных полых плит длиной 3 м по прогонам. Здание
оборудовано козловыми кранами, перемещающимися в
продольном направлении, и подвесными поперечными
кранами грузоподъемностью 5—10 т, размещаемыми
Рис. 12.1. Схемы рам
а — сплошная, б — сквозная с гибкими стойкам»;
в — то же, с одной гибкой стойкой, г — то же,
с жесткими стойками, д — сквозная двухшарнир-
ная с подкосами внутри пролета, е — то же, с
подкосами снаружи, ж — сквозная двухконсоль-
ная; з — то же, одноконсольная, и —консольная
сквозная
между ригелями. Нормативная нагрузка от снега —'
150 кг}м2 и от ветра — 70 кг)м2. Конструкции рам свар-
ные, монтажные соединения на высокопрочных болтах
или заклепках с пристрожкой торцов в сжатых стерж-
нях	•
Применение в этом здании козловых кранов вместо
мостовых грузоподъемностью 75 т снизило расход ста-
ли примерно на 30%. Шаг основных рам 30 м является
оптимальным для данных пролетов, высот и нагрузок
и по сравнению с шагом 6 м обеспечивает экономию
272
Раздел III. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
^SBSXSSSXff^
стали до 16%. Общий расход	стали иа сооружение
(в кг/м2);
конструкции перекрытия....................... 83,7
подкрановые балки............................. 6,4
колонны и вертикальные связи................. 39,5
фахверк продольный и торцовый................ 19,9
Таблица 12. а
Соотношения в % расходов стали на единицу
площади здания для рам разных вариантов’
Схема рамы
Расход стали в % при пролете
здания
Всего . . .	149,5
По 1'1
Рис. 12.3. Схема двухп,риле того здания с пролета
ми 66 м
С двумя гибкими колоннами
(рис. 12.1,6)	.................
С одной жесткой и одной гиб-
кой колонной (рис. 12.1, в) . . .
С жесткими 'колоннами (рис.
12.1, г)........................
104
100
87	—
—	105
100 ’ , 100
99
100
Обозначения: л — ширина здания определена по разме-
рам между осями крайних ветвей колонн;
б—то же, по пролету в чистоте.
Таблица 12.2
Весовые показатели стальных конструкций в кг/м2
для рам разных вариантов, отнесенные к плошади
здания, исчисленной исходя из пролета в свету
Наименование
конструкций
Главные фермы . . . .
Шатер, за исключением
главных ферм ...........
£ Колонны и связи. .
. Г* _____
Всего
Весовые показатели в кг/ла для рам^
пролетом 96 м пролетом 60 м |
с шаюм 36 м с шагом 24 м
70
94,1
44,5
47
55,5
33,1
L208,6
135,6
& .
Примечание. Для основных Несущих элементов колони
и ригелей принята сталь марки 15ХСНД, для остальных — сталь
марки Ст. 3. Конструкции рам—клепаные, остальные^конструк-
ции — сварные.
Применение предварительного натяжения ригелей
рамы высокопрочными тросами, идущими от крайних
верхних узлов к нижнему поясу ферм, а затем к опор-
ному верхнему узлу на средней колонне позволяет сни-
зить вес стальных конструкций до 120 кг/м2.
Материал конструкций — сталь марки Ст.З. При
применении низколегированной стали марки 15ХСНД
в основных элементах ригелей и колонн расход стали
снижается до 130 кг/м2, что указывает на эффектив-
ность применения сталей повышенной прочности для не-
сущих конструкций подобных сооружений Блочная кон-
струкция основных рам позволила вести монтаж круп-
ными блоками. Вес укрупненных монтажных элементов
достигал 160 т. Следует отметить хорошую простран-
ственную работу блочных конструкций: при случайном
выходе из работы одного из основных раскосов в од-
ной ферме пространственная конструкция ригеля рамы
все же продолжала работать за счет перераспределения
усилий между фермами.
На рис. 12.4 показан пример конструкции ангара
пролетом 48 м с подвесными многоопорными подкрано-
выми балками для кранов грузоподъемностью 5 т.
Конструктивная схема — однопролетные рамы со сплош-
ными колоннами и решетчатым трапецеидальным риге-
лем высотой 6 м в коньке; шаг рам—6 м.
По ригелям рам уложены прогоны через Зли армо-
цементные плиты.
Общий расход стали (марки Ст.З) —95 кг/м\ в том
числе вес колони — 20 ка/л2, вес ферм — 48,5 кг/м2.
В табл. 12 1 и 12.2 приводится сравнение проектов
рамных покрытий одиопролетных зданий, выполненных
по схемам на рис. 12,1, б, в, г, каждый для пролетов
Рис. 12.4. Схема поперечного разреза несущих кон-
струкций ангара пролетом 48 м
/ — подвесные крайовые пути
60 и 96 м. Ригели рам — в виде ферм с параллельными
поясами с отношением Н : L=1 -8 Здание оборудовано
подвесным транспортом грузоподъемностью 10—15 г,
обслуживающим всю площадь; покрытие — из штампо-
ванного стального настила пролетом Зле утеплителем.
Здания пролетом 60 и 96 л имеют высоту соответ-
ственно 18 и 21 л; шаг колонн 24 и 36 л Промежуточ-
ные конструкции выполнены в виде продольных не-
Гл. 13. Арочные покрытия
273'
разрезных ферм пролётами 24 и 36 м и высотой соответ-
ственно 3 и 3,6 м, расположенных через 12 м. К ним
подвешены краиовые пути. Неразрезность ферм обеспе-
чивается подкосами, соединяющими верхние пояса рнге-
36000&000) 36000(24000)  1 '3B000(2i000l
Ряс. 12.5. Схема продольной фермы
покрытия, расположенной в габари-
тах световых фонарей
1 —- ригель рамы, 2 — подкос
000Z1OOOIZ'	u 00!6 4- MSS
Рис. 12 6.* Регулирование напряжений
в гибкой опоре рамы предваритель-
ным выгибом ее во время монтажа
на 40 мм
а — эпюра моментов от предварительного
выгиба стойки, б — то же, от нагружения
рамы; в —то же, суммарная
Рис. 12.7. Коисольно-рамное покрытие ангара
1 — связи
лей основных рам и продольных ферм (р,ис. 12.5). Под-
косы и ригели рам располагаются в габаритах попереч-
ных фонарей, что уменьшает общую высоту здания и яв-
ляется рациональным. Параллельно продольным нераз-
резным фермам через 3 м располагаются прогоны, опи-
рающиеся на подпрогонные и подфонарные фермы. Ниж-
яие пояса ригелей рам <и продольных ферм расположены
в одной плоскости и совместно с горизонтальными свя-
зями создают жесткий диск.
Соотношения расходов стали ^ля рам разных ва-
риантов приведены в табл. 12.1.
Рис. 12 8 Рамное покрытие с диагональным распо-
ложением ригелей, образующих сетчатый свод
Расход стали по вариантам приводится в табл. 12.2.
В проекте здания пролетом 96 м применено регули-
рование напряжений предварительным выгибом ко-
лонны внутрь пролета в период монтажа, что позволило
значительно уменьшить усилия в гибкой колонне от
постоянных нагрузок (рис. 12 6) и тем самым несколько
снизить расход стали.
На рис. 12.7 показан проект покрытия ангара кон-
сольными рамами с вылетом консоли 51,5 м. Шаг paw
чередующийся — 6 и 24 м, причем каждая пара рам с
6-метровым шагом завязана вертикальными и горизон-
тальными связями в жесткий блок. Между рамами рас-
положены фермы одинаковой высоты (2 >и) с параллель-
ными поясами и шагом 12 м. Кровля из утепленных
алюминиевых плит длиной 12 м. Материал основных не-
сущих конструкций—сталь марки 14Г2 Расход стали*
61 кг/м2 площади здания.
В институте Проекгстальконструкция разработай ти-
повой проект двухконсольного рамного перекрытия ан-
гара с пролетом консолей 53 м, шаго<м .рам 6 м, кровля—
утепленные алюминиевые плиты 6x3 м, расход метал-
ла 62,3 кг/м2, в том числе алюминия 11,1 кг/м2.
На рис. 12.8 показан внутренний вид рамного по-
крытия с диагональным расположением сплошных дву-
тавровых ригелей, образующих сетчатый свод, удачно
использованный для естественного освещения помеще-
ния.
ГЛАВА 13
АРОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ
13.1. ХАРАКТЕРИСТИКА
Арки рационально применять для зданий с больши-
ми пролетами и малыми эксплуатационными (полезны-
ми) нагрузками. Распор арок рекомендуется передавать
через фундаменты иа грунт, причем величина распор^
уменьшается с увеличением высоты арки. В случае осо-
бо неблагоприятных грунтовых условий распор воспри-
нимается затяжкой, устраиваемой ниже уровня пола,
что, однако, вызывает дополнительный расход стали.
По статической схеме арки подразделяются иа
трехшарнирные,1 двухшарнирные и бесшарнирные. По
меньшему расходу стали и большей жесткости некото-
рое преимущество имеют бесшарнирные арки, ио оии
274
Раздел III. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
требуют более массивных опор; по общей, стоимости
все три типа арок примерно равноценны. В трехшарнир-
ных арках, как в статически определимых системах,
от температурных колебаний не возникает никаких уси-
лий. В двухшарнирных
13.2. РАСЧЕТ
арках необходимо учитывать
усилия от колебания тем-
пературы, а в бесшарнир-
ных — также и возможные
осадки опор.
Арочные покрытия по
типу компоновки основных
конструкций могут быть
плоскостные и блочные.
Учитывая малую жесткость
арок из своей плоскости,
рационально производить
монтаж спаренными арка-
ми. Возможно также вы-
полнение арок в виде склад-
чатой конструкции.
Типы сече*
Рис 13 2. Опорный узел
арки
Рис. 13 1.
ний поясов арок
В двухшарнирных и бесшарнирных арках вследствие
деформаций от нормальных сил появляются изгибающие
моменты, напряжения от которых в двухшариириой ар-
ке при постоянных нагрузках не превышают 10% от
напряжений сжатия и могут ие учитываться.
Напряжения (в кг/см2) вследствие температурных
изменений .могут быть определены по формулам:
в двухшарнирной арке
h	h
а= ± 0,937£а/----= ±23,6/------;
в бесшариирной арке
h
в пролете ах = ± 47,2/ —;
на опоре чга = ± 94,4/—
(13.1)
(13.2)
(13. 3)
где / — изменение температуры в град.;
h
— — отношение высоты сечения арки к стреле подъ-
ема (относительная величина).
Вследствие односторонней нагрузки (снег, ветер),
в двух- и трехшарнирной арках возникают изгибающие
моменты, наибольшие значения которых в четверти
пролета равны:
Наивыгоднейшая высота арки находится в преде-
лах —1/б пролета. Очертание арки должно возможно
ближе совпадать с кривой давления; в этом случае из-
гибающие моменты минимальны. Арки весьма чувстви-
тельны к неравномерной нагрузке. Кривая давления в
арке от постоянной нагрузки — парабола, поэтому чаще
всего форма арки принимается параболической Однако
для удобства изготовления элементы арки принимаются
иногда очерченными по дуге круга или прямолинейны-
ми, если это не нарушает архитектурных требований.
В пологих арках дуга круга почти совпадает с парабо-
лой, в более высоких арках параболу рационально за-
менять сочетанием дуг окружностей различных радиусов.
При передаче давления на арку в редко расположенных
узлах может оказаться целесообразным ломаное очер-
тание арки, вписанное в кривую давления
Высота сечения арки зависит от пролета и соот-
ношения между величинами постоянной и временной
нагрузок и принимается в пределах 1/зо—Чбо пролета
для решетчатых и в пределах Чьо—Чво—сплошных
сечений. Сплошные сечения в арках следует принимать
при условии возможности вальцовки прокатных профи-
лей.
Сечения сквозных арок рекомендуется назначать
постоянной высоты (арки с параллельными поясами),
но в двух- и трехшарнирных арках часто применяются
переменные по высоте сечения (серповидные арки или
полуарки). Возможные типы сечений поясов арок пока-
заны на рис 13.1.
Шарниры в пятах и в ключе арок рекомендуется
делать плиточные с центрирующей прокладкой. Для вос-
приятия поперечных сил служат ограничители, располо-
женные с двух сторон основной плитки шарнира (рис.
13 2) Применявшиеся ранее 'литые балансирные шарни-
ры значительно дороже и потому не рекомендуются.
Л4 =
64
(13.4)
В бесшарнирной арке
ты достигают в пятах и
(13.4).
Распор от равномерно распределенной нагрузки для
арок с очертанием, близким квадратной параболе, оп-
ределяется с достаточной точностью по формуле
и—
в/
Нормальное усилие в сечениях арки
наибольшее значение момен-
равны примерно выражению
N = -“-
COS а
(13.5)
(13.6)
где а — угол наклона касательной к арке в данном се-
чении.
Изгибающие моменты от сосредоточенной силы Р в
двухшарнирной арке определяются вычитанием из мо-
ментов Мо (для балки иа двух опорах) моментов от
распора
ab /	ab
Я = 0.625Р-—- 1+ —
fl	\	1Л
(13.7)
где а и Ь — расстояния груза Р от левой и правой опор.
В табл 13.1 приведены величины моментов от еди-
ничной сосредоточенной силы при пролете /=1 под гру-
зом, в 3/< пролета и наибольшие, вычисленные для двух-
шарнирных параболических арок.
Гл. 13. Арочные покрытия
275
Таблица 13.1
Моменты в двухшарнирной параболической арке от единичного сосредоточенного груза
Определяемый момент	Моменты от единичного сосредоточенного груза, приложенного на расстоянии от опоры А						Множитель
	0,1 1	0,2 1	0,25 /	|	0,3 1	|	0,4 1	0,5 1	
Под грузом	 При Х=0,75 1	 ''И макс		0,0679 —0.021 —0,0215 При Х=0,704/	0,0858 —0,037 —0,0375 При X—0,715/	0,0831 —0,0419 —0.042 При Х=0,725/	0,0766 —0,441 —0,0442 При Х=0,736/	0.0Ы4 —0,0395 —0,0398 При Х=0,769/	0,054/ —0,215 —0,0253 При Х==0,18/; Х=0,82/	Р1 Р1 Р1
Таблица 13Л
Моменты в бесшарннрной параболической арке от единичного сосредоточенного груза
Определяемый, момент	Момент от единичного сосредоточенного груза, приложенного на расстоянии от опоры А						Множитель
	/0,1/	|	0.2/	|	0,25/	|	0.3/	1 °-4'	|	0.5/	
МА	—0,0608	—0,064	—0,0527	—0,0368	0	0,0312	Р1
Под грузом При Х=«0,?5/	0,0255 —0,0045	0,0538 —0,014	0,0593 —0,0188	0,0595 —0,0228	0,0518 —0,026	0,0469 —0,0195	Р1 Р1
	0,0112	0,032	0,041	’	0,0472	0,048	0,0312	Р1
В бесшарнириых параболических арках опорные мо-
менты н распор определяются по формулам:
-	15 4	Ра2Ь*	(13.8)
		Pf	
м РаЬ ^А — i	Ь ‘ ’ /	а	Ь Т’5 1	1	-];	(13.9)
,	РаЬ	а	Г Ъ а	(13.10)
Мв- t	’ ~Т		
Коэффициент запаса на устойчивость должен быть
не меньше 1,5. Проверка на устойчивость с учетом
коэффициента запаса может быть выполнена по обыч-
ной методике проверки устойчивости стержней с уче-
том коэффициента продольного изгиба ср, для чего при-
водится табл 13.4 коэффициентов расчетной длины р.
прямолинейного стержня, устойчивость которого равна
устойчивости арки, а расчетная длина равна р/,
где / — пролет арки.
Таблица 134
В табл. 13.2 приведены моменты в бесшарнириой па-
раболической арке.
Устойчивость арки в плоскости действия сил может
быть проверена по формуле
акр = йЕ-^-,	(13.11)
где i — радиус инерции сечения;
/? — радиус кривизны арки;
k — коэффициент» принимаемый до табл. 13.3.
Таблица 13.3
Коэффициент р. {
Тип арки	Значения р. при отношении ///, равном			
	0,05 4	0,2	1 0.3 I	|	0,4
Трехшариирная .	0,6	0,6	0,6	0,65
Двухшариирная ,	0,5	0,55	0,6	0,65 ,
Бесшариирная . .	0,35	0,375	0,4	0,4251
Устойчивость* арки из ее плоскости должна быть
обеспечена горизонтальными связями либо жесткими
Коэффициент k
2а в град.	Значения k в арках		
	бесшарнириой	двухшарнирной	| трехшарнирной
30	294	143	108
60	73,3	35	27,6
90	32,4	15	12
120	18,1	8	6,75
150	11,4	4,76	4,32
180	8	3 '	3
Обозначение: а—угол зонту.		наклона арки на опоре к гори-	
Рис. 13 3. Расчет-
ная схема решетки
арки
плитами покрытия.
Усилие в решетке сквозных
аоок D (рис 13 3) зависит от ве-
личины поперечной силы Q и опре-
деляется, по формуле
О
,	(13.12)
sin0	'
где р — угол наклона решетки к
поясу
Поперечные силы находятся "
как проекция на нормаль сукгмы
всех левых сил
Q= (V — 2 Р) sin а — Н cos а, (13.13}
где V—вертикальная составляющая опорной реакции;
Рис. 13.4. Варианты проекта арочного покрытия стадиона «Динамо»
а —• неразрезная арка; б — внутренний вид покрытия из иеразрезиых арок, 6 — арка, опирающаяся на консоли
-лад*
Гл. 13. Арочные покрытия
277
Рис 13.5. Покрытие спортивного зала стадиона имени В. И. Ленина в Лужниках
S Р — сумма вертикальных нагрузок до рассматри-
ваемого сечения;
И — распор;
а — угол наклона данного сечения арки к гори-
зонту.
Поперечная сила от равномерно распределенной
нагрузки близка к нулю. .При односторонней нагрузке
максимальные значения Q имеют место у опор и в клю-
че арки.
При загружении криволинейных сквозных арок со-
средоточенными в узлах силами необходимо также учи-
тывать местные изгибающие моменты AfM, возникающие
«следствие кривизны пояса:
мм=-^-
м 24 cos а
d— длина панели решетки^
Формула (13.14) дана для одного пояса симметрич-
ного сечения арки.
(13.14)
/з
13.3. ПРИМЕРЫ АРОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
Один вариант проекта покрытия стадиона «Дина-
мо» предусматривает устройство сквозных стальных
«рок пролетом 200 м с шагом 18 м (рис. 13.4, а и б)
при высоте в ключе 50 м. Покрытие — из армопенобе-
тонных плит длиной 3 м по решетчатым прогонам. На-
грузка от веса покрытия с учетом собственного веса
«рок — 250 /саДи2. Нагрузка от снега p=100-j-^ =
«40 ка/лс2. Сечение арок принято из трех труб диамет-
ром 529 мм, связанных решеткой из уголков Очерта-
«ие арки — из прямолинейных отрезков длиной 12 м,
вписанных в параболу. Местные моменты вследствие
прямолинейности участков невелики. Арки запроекти-
рованы из низколегированной стали Вес их — 32,5 кг/ле*
перекрываемой площади. Общий вес с учетом веса
прогонов и торцов — 65 яа/лЛ
Другой вариант проекта покрытия стадиона «Ди-
«амо» -представлен на рис. 13.4, в. Здесь арочное по-
крытие пролетом 114 м опирается на вынос двухкои-
сольной балки длиной 36 м. Опорами балки являются
железобетонный устой и анкерная растяжка с наруж-
ной стороны. Арки расположены с шагом 12 м; стрела
подъема 30 Л!. В нижней части арки покрыты стекло-
плита ми, в средней части — алюминиевыми утепленны-
ми блоками. Расход стали марки 15ХСНД на арки со-
ставил 14,5 кг/м2 перекрываемой арками площади.
Аркой с затяжкой в уровне опор пролетом 7н «
перекрыт спортивный зал в Лужниках (рис. 13.5)
Рис. 13.6. Покрытие склада концентрата металлургиче-
ского завода
/ — фасонки связей
На рис. 13.6 показан поперечный разрез склада кон-
центрата металлургического завода. Трехшарнирные ар-
ки перекрытия образуются двумя фермами с параллель-
ными поясами; высота ферм—2,8 м Пролет арки—54,0 Л;
высота от пятовых шарниров до ключа — 21,2 лс; шаг—
7 м. Для увеличения емкости склада отметка пола при-
нята ниже пят на 3 м Арка в ключе поддерживает за-
грузочную транспортериую галерею. Расположение шар-
ниров в уровне нижнего пояса ферм и значительная на-
грузка от транспортерной галереи создают в обоих поя-
сах ферм сжимающие усилия. Покрытие склада выпол-
нено из волнистых асбестоцементных листов усиленного
профиля по стальным прогонам. Материал несущих кон-
струкций — сталь марки Ст.З. Расход стали иа арки
278
Раздел III. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
Рис. 13.7. Проект арочного покрытия ангара 1
/ к- вертикальные связи между арками в крайних панелях
составил 20 кг/м2 при общем расходе стали 46,5 кг/м2
перекрываемой площади.
На рис. 13.7 показан проект покрытия ангара дли-
ной 60 м двухшарнирными арками пролетом 102 м
(ср. с рис. 12.7). Шаг арок 12 м. Кровля из утепленных
алюминиевых плит пролетом 12 м. Расход стали 55 кг}м*
перекрываемой площади помещения, из них на арк»
(приходится 26 кг!м2 Расход алюминия на плиты покры-
тия — 8,2 кг/м2. Материал конструкций, арки — сталь
марки 14Г2, остальные — сталь марки Ст.З-
ГЛАВА U
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ И ВИСЯЧИЕ ПОКРЫТИЯ
14.1. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ
А ТИПЫ
Пространственными называются покрытия, у кото-
рых оси всех несущих элементов не лежат в одной
плоскости. Поэтому количество схем пространственных
конструкций значительно больше, чем плоскостных. Они
могут быть разделены на три основных типа: купола,
складки и своды (оболочки).
Б КУПОЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
По своей конструкции купола могут быть трех ти-
пов: ребристые, ребристо-кольцевые и сетчатые.
Ребристые купола состоят из системы радиально
расположенных плоских ребер, связанных понизу и по-
верху кольцами (рис 14 1, а и б). Верхние пояса ребер
образуют наружную поверхность купола, представляю-
щую собой поверхность вращения. Такой купол можно
рассматривать как распорную систему, в которой рас-
пор воспринимается ни$кним растянутым и верхним
сжатым кольцами. Верхнее кольцо при несимметричных
нагрузках, кроме сжатия, подвергается еще и кручению,
поэтому диаметр его следует ограничивать. Нижнее
опорное кольцо выполняется в виде многоугольника,
число сторон которого соответствует числу ребер, в
случае круглой формы нижнего кольца должен учиты-
ваться местный изгиб от кривизны. Нижнее кольцо
опирается на колонны или стены в местах примыкания
радиальных ребер. Поскольку относительные удлинения
опорного кольца практически ие превышают величин,
Рис. 14 1. Схемы купольных покрытий
а, б, в — ребристые; г — сетчатое (при отсут»
ствии раскосов — ребристо-кольцевое), д — сет-
чатое
Гл. 14. Пространственные и висячие покрытия
279
допустимых для железобетонных конструкций, отпадает
необходимость в устройстве катковых опор, которые
иногда применяют в практике строительства. Каждое
ребро купола работает как плоская балочная система с
учетом усилий от распора, причем связи для устойчи-
вости ребер ставятся так же, как и в плоскостных схе-
мах. Опирающиеся на ребра промежуточные кольце-
вые прогоны обладают малой жесткостью либо недо-
статочно жестко присоединены к ребрам, и поэтому
Рис, 14.2. Схема ветровых нагру-
зок на купол
они ие оказывают существенного влияния на деформа-
ции ребер (рис. 14.1, в), если же кольцевые прогоны
купола связать с радиальными ребрами и ввести их в
пространственную работу системы, то получится реб-
ристо-кольцевой купол, и в этом случае разгружающее
влияние колец значительно снижает усилия в радиаль-
ных ребрах и позволяет выполнять их из сплошных
профилей. В случае значительных несимметричных на-
грузок радиально-кольцевую систему необходимо допол-
нить раскосами связей (рис. 14 1, г) и если такие рас-
косы расположить во всех панелях, то получится
частный случай сетчатого купола. В общем же случае
сетчатого купола радиальные стержни заменяются си-
стемой наклонных стержней при сохранении колец
(рис 14.1, д).
Возможны две системы ребристых куполов в за-
висимости от сопряжения ребер в верхнем кольце: ког-
да они сопрягаются шарнирно с' кольцом, образуя си-
стему трехшарнирных арок (рис 14 1, а), и когда они
сопрягаются с жестким барабаном, создавая систему
двухшарнирных арок, связанных нижним распорным
кольцом (рис 14.1, б) В последнем случае необходимо
при onptцелении усилий учитывать также усилия от
деформации распорного кольца, которая определяется
величиной
Д=-О—(И.1)
где Д — прирашение диаметра кольца;
а—напряжение в распорном кольце;
D — диаметр распорного кольца;
Е — модуль упругости стали.
Ветровые нагрузки на купол принимаются по схе-
ме, изображенной на рис. 14.2.
От вертикальной нагрузки р, равномерно распреде-
ленной по горизонтальной проекции купола диаметром
D и стрелой подъема Д усилие в распорио-м кольце
7
' (14.2)
Величина распора от одного ребра
pit D3
Н = —-------
24/п
(14.3)
где п — число ребер в куполе.
Усилия в ребре определяются, как в плоской трех-
шарнирной арке от приходящейся на нее нагрузки,
В ребристо-кольцевом и сетчатом куполе усилия опре-
деляются, как длй оболочки, по безмоментной (мембран-
ной) теории. Для любой поверхности справедливо урав-
нение
Л ,	п
R1 +	/?2	Pni
(14.4)
где /?1 и /?2 — главные радиусы кривизны оболочки;
1\ и ?2—меридиональные и кольцевые усилия на
краю оболочки иа единицу длины;
рп — нагрузка нормальная поверхности.
В оболочках вращения главные радиусы кривизны
для какой-либо точки поверхности будут расположены'
в меридиональной плоскости (/?J и в перпендику-
лярной ей плоскости, проходящей через нормаль к по*
верхности (кольцевой радиус /?2) (рис. 14.3).
Риис. 14 3 Расчетная схе-
ма оболочки вращения
При осесимметричных нагрузках меридиональные*
усилия определяются из уравнения

Q
2 х г sin а
(14.5)
где Q — вертикальная нагрузка выше данного сечения}
г — радиус кольца;
a—угол наклона меридиана к горизонту.
Подстановкой значений Т\ в формулу (14 4) нахо-
дится кольцевое усилие в оболочке Т2. Переход к уси-
лиям в стержнях купола производится умножением*
мембранных усилий 7\ и Т2 на длину панелц.
В сетчатых куполах усилия в стержнях определя-
ются разложением мембранных усилий иа иапpавлeиия,,
280
Раздел Ш. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
стержней. Для купола с постоянными радиусами кри-
визны (сферического), нагруженного вертикальной рав-
номерно распределенной на площади проекции нагруз-
кой р
Т2= соз2а, (14.6)
(меридиональные усилия одинаковы, а кольцевые меня-
ет свой знак, переходя через нуль при а =45°)
Рис. 14.4. Купол павильона моханиза
ции ВДНХ
Рис. 14 5. Купол бассейна обогатительной фабрика
Примеры. Примером ребристого купола диаметром
42 лс может служить покрытие павильона механизации
ВДНХ (рис. 14.4) Он состоит из 24 радиальных полу-
арок, объединенных верхним кольцом. По аркам уло-
жены прогоны 'из -прокатных профилей, не включенные
в работу ребер, что несколько утяжеляет эти ребра.
Распор в нижнем кольце невелик вследствие значитель-
ного подъема купола Здесь точное, расположение про-
гонов по кольцам вызывает необходимость выгиба их
в двух плоскостях. Возможно изготовление прогонов с
выгибом только в одной плоскости, если располагать их
в плоскостях, нормальных к поверхности купола. Тогда
Рис. 14.6. Вариант проекта покрытия стадиона «Динамо»
эллиптическим куполом
/ — покрытие; 2 — прогоны; 3 радиальные трехграииые фермы
Гл. 14. Пространственные и висячие покрытия
281
кольца будут^состоять из отрезков дуг, пересекающихся
под незначительными углами.
Примером радиально-кольцевого купола диаметром
60 м может служить покрытие бассейна обогатительной
фабрики (рис. 14.5). Высота купола 14,8 м. Принято 16
радиальных ребер и 5 кольцевых. Покрытие выполнено
из крупноразмерных железобетонных плит длиной 6 м,
опертых на кольцевые ребра. Радиальные и кольцевые
ребра выполнены сварными двутаврового профиля вы-
сотой 600 мм в радиальных ребрах и от 240 до 450 .м.м—
в кольцевых. Все они изготовлены из прямолинейных
участков, соединенных под соответствующими углами.
Перекрытие оперто на железобетонные колонны посред-
ством катковых опор, допускающих радиальные пере-
13700, 2 7507}
§
Рис. 14.7. Купольное покрытие диаметром 1Ц м
мещения, что, как указывалось выше, является излиш-
ним вследствие незначительности деформаций.
Полный вес перекрытия — 59,5 кг/м2, в том числе:
радиальных ребер — 28,5 кг/м2 и кольцевых — 23,8 кг/м2.
На рис. 14.6 представлен один из вариантов проек-
та покрытия стадиона «Динамо» в виде эллиптического
в плане купола, образуемой) системой радиальных трех-
гранных рёбер, опирающихся на нижнее предварительно
напряженное железобетонное распорное кольцо шири-
ной 8 м .и упирающихся в верхнее пространственное
кольцо эллиптической в плане формы. Алюминиевые
щиты кровли опираются на тросы, прикрепленные к ра-
диальным ребрам. Расход стали—45 кг/м*.
В Лондоне в 1951 г. построен сетчатый купол диа-
метром 111 м (рис. 14.7). Нижнее опорное кольцо ку-
пола расположено на высоте 15 м и поддерживается 48
наклонно расположенными решетчатыми ,, стойками из
трубчатых профилей. Сетка ребер купола образует тре-
угольные грани. Покрытие купола выполнено в виде
алюминиевой оболочки толщиной 2,5 мм. Материал
опорных ног и распорного сварного крльца — сталь,
ребер купола — алюминий.
В. СКЛАДЧАТЫЕ ПОКРЫТИЯ
Складчатыми называются конструкции, составлен-
ные из тонкостенных плит или ферм, соединенных под
углом между собой и опирающихся по концам на
диафрагмы. Плиты, составляющие складку; называются
гранями складки, а линии пересечения — ребрами
складки. Схемы складчатых покрытий показаны на
рис. 14.8. Складчатые конструкции по статической схе-
ме могут быть балочными, рамными или арочными.
Нагрузки вызывают местный изгиб в гранях склад-
ки, заставляя работать ее как разрезную или нераз-
резную плиту, опорами которой являются ребра склад-
ки. Опорные реакции от плит, передающиеся на ребра,
раскладываются на направления плоскостей граней и
вызывают изгиб их в плоскости максимальной жестко-
сти. Вследствие взаимной связности граней в ребрах
(в продольном направлении) все грани работают сов-
местно, и напряжения в кромках граней, прилегающих
к одному ребру, должны быть одинаковыми.
При пространственной работе складки поперечное
сечение ее из-за тонкостенности граней несколько де-
формируется, чем они и отличаются от,балок, имеющих
неизменное поперечное сечение. Постановкой промежу-
точных диафрагм складка превращается в балку коры-
тообразного сечения. Средние части складок, изобра-
женных на рис. 14.8, и без дополнительных диафрагм
могут быть рассчитаны как балки корытообразного се-
чения. При отсутствии промежуточных диафрагм кон-
тур складки в пролете искажается, поэтому в случае
жесткого сопряжения граней появляются поперечные
изгибающие моменты, которые влияют на усилия в
складке. Однако для складчатых металлических покры-
тий поперечная жесткость относительно невелика, и
усилия в складке с достаточной степенью точности мо-
гут быть определены по безмоментной теории, основан-
ной на определении величины сдвигающих усилий, воз-
никающих между отдельными гранями.
Г. СВОДЫ-ОБОЛОЧКИ
Складки, вписанные в цилиндрическую поверхность,
называются сводами-оболочками (рис. 14.9) z Пролетом
свода-оболочки называется расстояние между торцовы-
ми опорными диафрагмами, а шириной — расстояние
между нижними бортовыми элементами. Сооружения
могут перекрываться рядом сводов-оболочек, имеющих
Рис. 14.8. Схемы Рис4 14.9. Схема сво-
складчатых покрытий	да-оболочки
общие бортовые элементы. Возможны случаи опирания
сводов-оболочек не только в торцах, но и вдоль борто-
вых элементов. Если продольные опоры способны воспри-
нять возникающий распор, а также при частом располо-
жении затяжек перекрытие превращается в обычное
сводчатое перекрытие, работающее только в поперечном
направлении. Конструктивно такие своды чаще всего
выполняются сетчатыми из отдельных стандартных эле-
ментов.
Если продольные опоры могут работать только на
вертикальные нагрузки, распределение усилий в про-
дольном и поперечном направлениях может быть най-
дено по методу проф. В. 3. Власова для оболочек с
учетом изгибающих поперечных моментов.
282
Раздел III. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
Для повышения жесткости -и несущей способности
свода-оболочки необходимо его усилить постановкой
поперечных промежуточных диафрагм и вести расчет
как для балки корытообразного сечения, опертой на
торцовые диафрагмы. Поперечные диафрагмы можно
приближенно рассчитать как консоли, закрепленные в
ключевом сечении от нагрузок, приходящихся на па-
нель между диафрагмами. Своды-оболочки с опорами
на торцовых диафрагмах чаще всего выполняются' с
прбдольными ребрами, которые в верхней зоне рабо-
тают на сжатие. Растяжение от изгиба обычно воспри-
нимается нижним бортовым элементом. Усилия от бор-
товых растянутых элементов передаются сжатым про-
дольным ребрам через оболочку усилиями сдвига или
раскосами, заменяющими оболочку.
14.2. ВИСЯЧИЕ ПОКРЫТИЯ
Висячи^ покрытия по схеме восприятия нагрузок
и передачи их к опорам аналогичны арочным. Основные
несущие элементы висячих конструкций в отличие от
арочных работают <на (растяжение1 'И представляют со-
бой гибкие нити. Работа нитей на растяжение позволя-
ет эффективно использовать свойства высокопрочной
стали, вследствие чего висячие покрытия получаются
наиболее легкими и, как правило, более экономичными
.по сравнению с другими. Недостатком висячих покры-
тий является мх крайне малая жесткость и, следова-
, Расцор в висячих конструкциях воспринимается ли-
бо оттяжками (рис. 14.10, а—г), либо специальными
жесткими конструкциями, располагаемыми как по кон-
туру сооружения, так и в пределах сооружений (рис.
14.10, е—м).
Формы висячих конструкций могут быть в виде
подвесных систем с балками жесткости или вантовыми
фермами или в виде f криволинейных поверхностей с на-
тяжением в двух направлениях. Обычно нити одного
направления являются несущими, а другого нсправле-
Рис. il4.ll. Узлы пересечения тросов и
опирания плит покрытия
а — прижим, б — крюк; 1 — трос
Рис. 14.10. Принципиальные схемы покрытий вися-
чих конструкций
ния натягиваются для придания жесткости и неизменя-
емости покрытию при несимметричных нагрузках; вто-
рая система нитей препятствует также выпучиванию
покрытия в случае отсосд. В местах пересечения тросы
соединяются между собой прижимами (рис. 14.11,0).
Предварительное натяжение второй системы нитей, обе-
спечивая жесткость покрытия, не должно быть чрез-
мерным, так как оно повлечет за собой увеличение се-
чения несущих нитей и перерасход стали. Величина на-
тяжения несущих нитей (тросов) зависит от соотноше-
ния между'постоянной и временной нагрузками, и при
легких покрытиях процент предварительного натяжения
должен быть выше Величина предварительного натя**
жения несущих нитей (тросов) в процентах от полного
натяжения в зависимости от общей нагрузки, дейст-
вующей на покрытие, может быть принята по табл. i!4 1.
Таблица 14.1
Предварительное иатяжеиие тросов
Нагрузка на покрытие (собствен- ный вес -f-снег вес конструкции) q в кг/л«а	Предварительное натяжение тросов в % от полного натяжения
о<100 100<<7<150 ’ 150<<7<200 Ч>200	10-40 .	; 7-15 5-10 * 5-7
тельно, большая деформативность, особенно при не-
симметричных нагрузках. Для придания висячим кон-
струкциям жесткости и неизменяемости прибегают к
различным мерам, как, например: подвешивают к ним
жесткие конструкции,, расчаливают вспомогательными
оттяжками, распирают жесткими распорками, произво-
дят натяжку по специальным поверхностям и пр. Вися-
чие конструкции наиболее целесообразны в случаях,
когда временные нагрузки сравнительно невелики по
сравнению с постоянными.
'Опирание плит покрытия выполняется при помощи
кляммер или крюков, заделанных в плиты (рис. 14.11,6).
< Расчет пологих нитей при равномерно распределен-
ной нагрузке производится в предположении провисания
нити по параболе Величина распора
я/а
я-V •	<»•’>
где I — расстояние между точками подвеса;
f — стрела прогиба (рис. 14.12).
Гл. 14, Пространственные и висячие покрытия
283
Максимальное усилие в тросе находится в точках
подвеса и может быть принято по формуле
N =Н	+	•	(14-8)
В расчете тросов, кроме постоянной и временной
нагрузок, должны быть также учтены усилия от пред-
варительного натяжения.
Рис. 14.12. Расчетная схема
нити
Наиболее экономичное по расходу сталц отноше-
системах
ние стрелы провеса к пролету в подвесных
близко к 0,2—0,3 (рис. 14.13).
f
1 В случае, если отношение у >0,2, ,более точные
значения усилий следует определять из уравнения цеп-
ной линии (см. гл. 22).
Для висячих конструкций применяются тросы и
пучки высокопрочной проволоки (см. 31.1), которые
должны быть тщательно защищены от коррозии.
Примеры. Примером может служить Советский
павильон на Брюссельской выставке (рис. 14.14) раз-
мером в плане 72x150 м, со средним пролетом 48 м и
шагом колонн 18 м. Поперечная конструкция состоит
из двух главных колонн, к которым подвешены на тро-'
Рис. 14:13. График относительного расхода стали
на нить при различных отношениях стрелы про-
веса к пролету
сах по две фермы, каждая из них длиной 12 м; осталь-
ная часть пролета между колоннами (24 м) перекрыва-
ется фермами световых фонарей, вес которых почти
уравновешивается весом наружных стен с небольшим
растяжением стеновых панелей до 2 т. В продольном
направлении подстропильная ферма пролетом 18 м, на
которую опираются вспомогательные колонны, также
подвешена к главным колоннам. Конструкции перекры-
Рисй 14.14. Схема Советского павильона на Всемирной выставке 1958 г. в Брюсселе
а — поперечный разрез, б продольный разрёз
284
Раздел III. Стальные конструкции покрытий больших пролетов
тия выполнены сварными из алюминиевого сплава; по-
перечные ванты — из стальных* тросов диаметром 40 мм,
состоящих из проволок диаметром 6 мм с пределом
прочности 15 000 кг!см2.
Другим примером мо'жет служить покрытие па-
вильона США на той же выставке, имеющее в плане
круглую форму и напоминающее велосипедное колесо
с наружным диаметром 104 м, расположенное гори-
Рис 14 15 Схема павильона США на Всемирной
выставке 1958 г. в Брюсселе
дом, что придает жесткость всему покрытию. Одинако-
вость окончательного натяжения тросов контролирова-
лась показаниями манометров в домкратах и частотой
колебания тросов. ,
Покрытие оперто по наружному сжатому кольцу
на два концентрических ряда колонн, расположенных по
Рис. 14.17. Схема покрытия и здания стадиона в Мон-»
тевидео
Рис. 14.16. Схема павильона «Европа» на Всемирной вы-
ставке 1958 г., в Брюсселе
а — общий вид конструкций павильона, б — план конструкций
зоктально. Конструкция образована системой радиаль-
ных тросов, натянутых по двум коническим поверхностям
(рис. 14.15), при этом 36 тросов нижнего конуса и 72
троса верхнего крепятся к сжатому наружному сталь-
ному кольцу и к внутреннему растянутому барабану
диаметром 20 м. Барабан высотой 8,5 м состоит из
двух растянутых поясов, соединенных решеткой, рас-
считанной на вертикальную составляющую от усилий
в тросах. Предварительное напряжение в тросах созда-
ется натяжением верхних тросов усилием 22 т в каж-
кругам диаметром 104 и 92 м. Сжатое кольцо пред-
ставляет собой кольцевую горизонтальную ферму ши-
риной 6 м. Покрытие рассчитано на нагрузки: от кров-
ли 7 кг!м2\ от снега 35 кг1м2 и ветра 4-40 —80 кг1м%.
В покрытии применена сталь для конструкций, близкая
по прочности кетали-марки Ст.З, для тросов— стальная
проволока с временным сопротивлением 15 000 к'г/см2.
Общий вес стали в конструкциях павильона —167 кг/м2,
в том числе вес наружного кольца — 38; внутреннего—
10; тросов — 5 кг/м2.
Интересно также висячее покрытие павильона
«Европа» на Брюссельской выставке (рис. 14.16), пред-
ставляющее собой систему тросов, натянутых иа изог-
нутый в пространстве жесткий контур с жесткими рас-
порками. Конструкции жесткого контура опираются на
колонны, прйчем все горизонтальные нагрузки воспри-
нимаются двумя решетчатыми устоями, ' а остальные
промежуточные колонны исключительно легки, так как
работают только на вертикальную нагрузку. Общий вес
стали на павильон составляет 172 т, или 63 кг/лс2, ,в том
числе: стали марки А37—90 т иА52—82 т.
На рис. 14:17 изображена схема круглого покры-
тия стадиона в Монтевидео диаметром 94 м. Покрытие
из радиальных и кольцевых тросов поддерживает цент-
ральный фонарь и опирается на стойки и горизонталь-
ное жесткое кольцо. В шве кровли с фонарем сделан
отвод воды с покрытия.
На рис. 14.18 показан проект висячего покрытия
здания летнего театра ЦДСА диаметром в плане 76 м,
в котором система пересекающихся тросов подвешена
также к жесткому контуру.
Подвесная система предусмотрена также в. проек-
те раздвигающегося покрытия над зрительным залом
«Зеленого театра» ВДНХ размером в плане 60X60 м.
В течение 3 мин. покрытие сдвигается в сторону вести-
бюля (рис. 14.19). Покрытие решено из вантовых ферм,
перекрываемых складчатой тентовой конструкцией из
прозрачного материала.
Здание выставочного и спортив1ного павильонов, по-
строенное , в Карлсруэ (1953 г.), имеет в плане овальную
форму размером 46x71 м, покрытие состоит из тон-
кой бетонной плиты толщиной 6 см, которая висит на
продольных тросах, проходящих в тонкостенных труб-
ках внутри тела плиты. Натяжением продольных и по-
перечных тросов создается предварительное напряжение
в плите, устраняющее возможность появления трещин.
Железобетонная плита имеет по наружному контуру
утолщение, которое служит сжатым поясом (рис. 14.20).
Рис. 14Л9. Схема раздвижного покрытия Зеленого теат-
ра на ВДНХ.
Рис. 14 20 Общий вид выставочного и спортивного па-
вильонов в Карлюруэ
ПРИЛОЖЕН ИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ (ГОСТ) К РАЗДЕЛУ III
380—60. Сталь углеродистая 1 обыкновенного качества.	'для предварительно напряженных железобе-
5058—Ы. Сталь низколегированная конструкционная.	тонных конструкций.
7348—55. Проволока стальная круглая углеродистая
БИБЛИОГРАФИЯ К РАЗДЕЛУ III
1. Ж удин Н. Д., Стальные конструкции. Гос-
стройиздат, 1955.
,2. Леванов Н. М., Металлические конструкции.
Госстройиздат, 1958.
3. Мельников Н П., Проблема экономии
стали в стальных конструкциях промышленных зданий,
сооружений и мостов. Сб., материалов по стальным
конструкциям № 2, Проектстальконструкция, 1958.
4. М е л ь н и к о в Н. П., Итоги IV Чехословацкой
конференции по стальным конструкциям. Техническая
информация' Проектстальконструкция, вып. 5466.
5. Мельников Н. П, Николаев И. С., Брюс-
сельская выставка, эксп. 58, Госстройиздат, 1962.
6.	Полянский А. Т., Р а ц к е в и ч Ю. В., Па-
вильон СССР на Всемирной выставке 1958 г. в Брюс-
селе. Госстройиздат, 1960.
7	Р а ц кевич Ю. В., Конструкция павильона
СССР’ на Всемирной выставке 11958 г. в Брюсселе.
«Новая техника и передовой опыт в строительстве»
№ 4, 1958.
8.	Стрелецкий Н. С., Г е н и е в А. Н. и др.,.
Металлические конструкции. Госстройиздат, 1961.
9.	С т р е л е ц к и й Н. С., Курс металлических кон-
струкций. Часть III. Стройиздат, 1944.
10.	Фрей Отто, Висячие покрытия, их формы и»
конструкции, Госстройиздат, 1960.
РАЗДЕЛ IV
СТАЛЬНЫЕ ЛИСТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ГЛАВА 15
ДОМЕННЫЕ ЦЕХИ И ГАЗООЧИСТКИ
15.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
А. СОСТАВ КОНСТРУКЦИЙ
На [рис. 1:5. Г даны-схемы расположения и общий вид
объектов, входящих в комплекс сооружений доменного
цеха и газоочистки. К листовым конструкциям^ в нем от-
носятся кожухи доменной печи, воздухонагревателей,
пылеуловителей, скрубберов, электрофильтров и газо- и
воздухопроводы. В настоящей главе рассмотрены также
и некоторые другие специфические конструкции ком-
плекса доменной печи, тесно связанные с листовыми
конструкциями.
Здания доменного цеха и газоочистки проектируют-
ся в основном в соответствии с общими положениями
проектирования конструкций промышленных зданий, из-
ложенными в разделе II.
Б ОСОБЫЕ УСЛОВИЯ РАБОТЫ КОНСТРУКЦИЙ
При проектировании конструкций комплекса домен-
ной печи1 необходимо учитывать '
1)	образование коррозии от воздействия агрессив-
ной среды как внутри сосудов и трубопроводов, так и
снаружи. Коррозия наиболее интенсивно происходит в
местах окопления колошниковой пыли, в местах, под-
верженных попаданию брызг доменного шлака и при
воздействии доменного газа;
2)	абразивное воздействие взвешенных в газовом
потоке частиц пыли;	t
3)	возможность образования опасных как для кон-
струкций, так и для обслуживающего персонала зон при
увеличенной концентрации газа, прорыве чугуна, взры-
вах в сосудах и газопроводах, аварии оборудования и
т. п.;	k
4)	возможность резкого увеличения статической на-
грузки-п]эи нарушении нормального режима работы (не-
удаление пыли из пылеуловителей, конденсата из газо-
проводов и т. д.);
5)	воздействие высоких температур, приводящее к
большим и неравномерным деформациям конструкций, в
особенности сложных конструкций;
6)	изменение силовых и температурных воздействий
на кожух печи и его состояния в течение кампании до-
менной печи;
7)	различный характер работы отдельных зон ко-
жуха, а также зависимость работы каждой зоны кожуха
от технологических конструкций (системы охлаждения^
типов холодильников, кладки и(Пр.);
8)	поведение технологических конструкций в про-,
цессе эксплуатации агрегатов комплекса, т. е. темпера-
турный рост чугунных холодильников при их недоста-
точном охлаждении, расширение футеровки шахты при
цинкосодержащих рудах под влиянием отложения в ее
швах и порах паров цинка,, приводящее к выпучиванию
кожуха и образованию в нем трещин, разрушение клад-
ки лещади печи и образование' в ней чугунного «козла»
и др.;
9)	необходимость сведения к минимуму времени
простоя всех технологических агрегатов при их ремонте
и в случае аварии.	v
В. ГАБАРИТЫ ПРИБЛИЖЕНИЯ СТРОЕНИЙ '
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЯХ ДОМЕННОГО ЦЕХА
Габариты приближения стрЬений на железнодорож-
ных путях доменного цеха приведены на рис. 15.2. Рас-
стояние, от оси железнодорожного пути до низа опоры
контактной сети электрифицированных участков желез-
ных дорог принимается равным 2,45 м. 
15.2.	КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
А. СООРУЖЕНИЯ комплекса доменной печи
Доменная печь. Схематический разрез по доменной
печи показан на рис. 15.3, а варианты схем возможных
конструктивных решений — на рис. 15.4.
В доменной печи с' колоннами, доведенными только*
до уровня мораторного кольца (рис. 15.4,а), нагрузка
от надколошникового устройства, площадок и верти-
кальных газоотводов передается непосредственно на ко-
жух доменной печи. На некоторых печах этого типа ко-
лошниковый копер отсутствует, и площадки засыпного
устройства опираются на вертикальные газоотводы.
Открытый со всех сторон доступ к кожуху печи облег-
чает ее обслуживание, но передача нагрузки от колош-
никового устройства на кожух шахты ухудшает работу
засыпного аппарата, а при перегреве металла кожуха
может вызвать аварию печи. Кроме того, при ремонте
кожуха требуется демонтаж колошникового устройства.
В доменной печи с колоннами как в зрне горна, так;
и в зоне шахты (рис. 15.4, б) колонны шахты опирают-
ся непосредственно на колонны горна и вступают в ра-
288
Раздел /V. Стальные листовые конструкции
Рис. 15.1. Комплекс доменной печи и' газоочистки (перспектива и план)
а и б—схемы, 7 — бункерная эстакада; 2 — вагон-весы; 3 — грохот для отсева коксовой мелочи из кокса;
4 — скиповая яма; 5 — скип колошникового подъемника; 6 — колошниковый подъемник (наклонный мост); 7 — машинное
здание, 8 — доменная печь, 9 — колошниковый копер; 10 — лифт, 11 — газоотводы; 12 — воздухопровод холодного дутья;
13—воздухонагреватели; 14—дымовая труба; 15 — воздухопровод горячего дутья; 16— чугунная летка и желоба,
17 — шлаковые летки и желоба; 18 — ковши для шлака; 19 — ковши для чугуна; 20 — здание доменной печи; 21 — кран
литейного двора; 22 —пылеуловители; 23— газопровод грязного газа; 24 — скруббер; 25— электрофильтры; 26— газопро-
вод чистого газа; 27— здание газоочистки; 28— газопровод получистого газа, 29 — здание воздухонагревателей; 30 — подъ-
емник коксовой мелочи; 31 — кольцевой воздухопровод горячего дутья; 32 — газопровод получистого газа;
боту только после перегрева кожуха шахты или при ре- лоннами и куполом печи имеется зазор. При этой схеме
монтах печи, так как при нормальной работе между ко- ' возможен перекос колошникового’ устройства от нерав-
Г л. 15. Доменные цехи и газоочистки
289
Рис. 15.1. Комплекс доменной пе^и и газоочистки (перспектива -и план)
в — общий ВИД
номерного нагрева кожуха, что уменьшает производи-
тельность печи. Кроме того, колонны шахты из-ба на-
личия связей затрудняют доступ к кожуху, смену холо-
дильников, ремонт конструкций и т. п.
В доменной печи с листовым компенсатором
(рис. 115,4,в), отделяющим купол от кожуха шахты, на-
грузка от купола, газоотводов и колошникового устрой-
ства передается непосредственно на колонны шахты, ко»
Рис- 15 2. Габариты приближения строений иа
железнодорожных путях доменного цеха
а — на постановочных железнодорожных путях, б — на
ходовых железнодорожных путях, 1 — на ходовых элек-
трифицированных участках железнодорожных путей,
2 *•* на электрифицированных участках железнодорожных
путей при проходе подвижного состава высотой не более
4650 мм, г — на постановочных путях существующих н
реконструируемых доменных цехов при проходе подвиж-
ного состава высотой не более 4300 мм от головки рельса
Обозначения
—	— • — линия лица отдельно стоящей колонны на хо-
довых участках железнодорожных путей до-
менного цеха и на погрузочных участках;
—	х—X— предел приближения выдвижных и откидных
транспортеров, лотков и других загрузочных
устройств в внерабочем положении для бунке-
ров коксика;
>линия приближения приемных сливных жело-
бов в здании разливочных машин;
— || — || — линия лица транспортерной галереи на бун-
керной эстакаде,
—линия приближения к строениям на пути по-
дачи чаши и конуса А =*0,5 D+250 мм, где
D — диаметр чаши в мм
19—915
90
Раздел IV. Стальные лист&вые конструкции
торые являются продолжением колонн горна. В этом
случае засыпной аппарат не подвергается перекосу, а
кожух шахты разгружен, что удлиняет срок его, работы. 5
Однако существующие конструкции компенсаторов не
могут гарантировать успешную работу печи при повы-
предназначенных для передачи нагрузки от шахты н»
колонны1 печи в стадии разрушения футеровки; размеры
же конструкции необходимой прочности затрудняли бы
доступ'К кожуху заплечиков по всей высоте Применение
такой системы за рубежом объясняется менее иитеисив-
Рис. 15.3. Схематический
разрез доменной печи (с
"толстостенным распа-
ров)
а — горн; б — заплечики, в —
шахта-распар; г — шахта —
коническая часть; д — шах-
та — колошниковая часть,
е — купол; 7 а — кожух леща-
ди; — кожух горна; /в-—
кожух заплечиков: /г—ко-
жух шахты; 2 — мораторное
кольцо; 3 — кожух купола;
4 — днище низ,а лещадн; 5 —
колонны горна; 6 — кольце-
вая балка; 7 — колонны шах-
ты; 8 — горизонтальные свя-
зи, 9 — колошниковая пло-
щадка; 10 — копер; 11 — мон-
тажная балка; 12 — кольце-
вая труба горячего дутья
лпенных давлениях газа, что ограничивает область при-
менения печей такой конструкции.
- На ряде доменных печей этого типа связи по колон-
нам шахты заменены рамным каркасом, состоящим из
элементов площадок шахты, ^а конструкции мораторного
кольца, нижней кольцевой площадки и первых поясов
шахты, создающих вместе кольцевую балку швеллерно-
го сечения, ’ использовайы для передачи нагрузки от ко-
лонны шахты на соседние колонны горна в случае вы-
хода из работы одной из колонн.
1 В доменной печи с колошниковым устройством, опи-
рающимся на колонны печи (рис. 15.4,г), получившей
наиболее широкое распространение и принятой в типо-
вых проектах доменных печей объемом от 1033 до
1719 At3, копер и колошниковая площадка опираются не-
посредственно на колонны шахты печи, но купол печи
не отделен от шахты, что ухудшает условия работы ее
кожуха. Колонны шахты не имеют связей и опираются,
как И в предыдущем решении, на кольцевую балку швел-
лерного сечения, не совпадая при этом в плане с распо-
ложением колонн горна. Это позволяет располагать
верхнюю (выше моратора) часть конструкций 'независи-
мо от нижней части, т. е. вне связи с планом цеха, что
дает возможность унифицировать конструкции доменных
печей, а их верхние части выполнять одинаковыми для
печей разных объемов. В доменных печах этого типа
предусмотрена возможность передачи нагрузки от газо-
отводов иа колошниковую 'площадку в случае значитель-
ного перегрева узлов их опирания на купол дрменной
печи. '	и
В доменйой печи' с четырьмя кЬлоннами, удаленны-
ми от горна, несущими шахту и колошниковое устройств
во (рис. 15.4,0), получившей широкое распространение
за рубежом, облегчено обслуживание торна и шахты, но
зона заплечиков оказывается ’загроможденной конструк-
циями, передающими нагрузку от веса шахты на колон-
ны. Главным недостатком этой печи является неудовлет-
ворительная прочность балок и других конструкций,
Рис< j 15.4Л Схемы конструктивных решений до-
менный печей
а1 — печь без колонн вокруг шахты, б — печь с колонна-
•ми шахты, работающими при потере несущей способно-
сти кожуха; в — печь с листовым компенсатором, отде-
ляющим купол и , колошниковое устройство; г — печь с
колошниковым устройством, опирающимся только на
колонны печн; д — печь с четырьмя колоннами, несущи-
ми шахту и колошниковое устройство, е — печь с кожу-
хом, не несущим нагрузку от колонн шахты, ж — печь
без колонн 'и мораторного кольца; з — печь с колоннами
шахты, опирающимися непосредственно на колонны
горн&; 1 — зазор; 2 а- компенсатор
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки ;
291
ной эксплуатацией доменных печей, что сохраняет на
более длительное время футеровку шахты.
В доменной печи, предназначенной для работы на
.^ицкосодержащих рудах (рис. 15.4,е), недопустимо ис-
пользование кожухов для восприятия нагрузки от ко-
лонн шахты, так как при появлении трещин в части ко- ,
жуха, входящей в состав кольцевой балки швеллерного
сечения, последняя выходит из работы. Это вынуждает
опирать колонны шахты непосредственно на колонны
горна, а ноги колошникового копра вследствие несовпа-
дения их в плане с колоннами шахты — на “торбобраз-
ную балку< опирающуюся на колонны шахты. Тор о образ-
ная балка прн.этом работает на изгиб и кручение. При
этой схеме необходимы утолщение кожуха шахты и учет
возможного увеличения размеров кожуха в результате
" его выпучивания.
В доменной печи без колонн и мораторного кольца
(рис. 15.4, ж) значительно упрощена конфигурация ко-
жуха, облегчена конструкция печи насозданы удобства
при обслуживании горна. Принцип разгрузки кожуха
печи от веса колошникового устройства реализован пол-
ноцтью, так как нагрузкй от копра и площадок переда-
ются^трлько' на четыре ближайшие колонны поддомен-
ника. Нагрузки от шахты печи воспринимаются кожухом
горна, что принципиально отличает эту печь от предыду-
щих.,Схема поддоменника решается с учетом восприя-
тия вертикальных и горизонтальных нагрузок, возникаю-
4 щих при работе колошникового устройства.
В доменной печи с колоннами шахты, опирающими-
ся непосредственно на колонны горна (рис. 15.4,з), от-
ражены решения,, принятые для типовой печи объемом -
2000 Л43; здесь колонны горна и шахты ^расположены
jcopcHo. Такая схема отличается от приведенной на
рис., 15.4, е тем, что число* колонн в нем сокращено до
четырех, что стало возможным .из-за исключения пред-
положения о возможности пережога одной из колонн
прорвавшимся чугуном. Эта схема является унифициро-
ванным решением как для случаев работы на обычных
рудах, так и для работы на рудах, содержащих цинк.
Возможность поворота в плане колошникового устрой- -
ства на любой угол относительно печи создает ^большое
удобство при планировке цеха по этой схеме. Однако
наличие мораторного кольца и двух ярусов колонн (гор-
на и шахты), связанных с кожухом печи, не позволяет
считать эту схему более оптимальной, чем схема, приве-
денная на рис. 15.4,ж.
- Кожух доменной печи. Его следует рассматривать
как часть конструкции, состоящей нз самого кожуха,
кладки, набойки, холодильников и примыкающих кон-
струкций, с которыми он связан в одну статическую си-
стему. Это подтверждается многочисленными исследова-
ниями, показавшими очень сложный характер напряжен-
ного состояния кожухов доменных' печей, когда наряду
с обычным двухосным растяжением кожуха встречают- ,
ся участки с двухосным сжатием, а также участки с
большими перенапряжениями.
В результате проведенных институтом Проектсталь-
конструкция экспериментальных и теоретических иссле-
дований работы кожуха появилась возможность перейти
от пользование эмпирическими формулами для опреде-
ления толщины кожухов доменных печей и воздухона-
гревателей к расчету, отражающему действительное на-
пряженное состояние (см. 15,3). Одними требованиями'
при, конструировании всех элементов кожуха доменной
печи являются: обеспечение его полной герметичности,
доступность для осмотра и ремонта, возможность сво-
бодной температурной деформации элементов, Исключаю-
щей появление местных напряжений, а также возмож-
19* .
ность полива кожуха водой .в .случае прогара холодиль-
ников.
Кожух лещади. В начале кампании доменной печи
температурное 'расширение футеровки в большей степе-
ни компенсируется упругими деформациями набойки;^
при этом расчетные кольцевые (напряжения в кожухе на
уровне верхней отметки лещади значительно превосхо-
дят напряжения, возникающие в ее /нижней зоне. Одна-
ко по мере разрушения .верхних слоев лещади темпера-
турный распор; в этой зоне уменьшается,; а напряжения
в нижних участках возрастают. Требования к обеспече-
нию • необходимой ^прочности и герметичности кожуха
лещади должны соблюдаться особенно тщательно, так
как любая трещина в нем, помимо пропуска газа, может
в дальнейшем послужить причиной прорыва чугуна.
Для выпуска ккозла» при капитальных ремонтах печей
в кожухе лещади устраиваются специальные козловые
детки. На прочность кожуха лещади большое влияние
оказывают упругие .свойства набойкй и ее толщина^ (за-
зор между кожухом и плитовыми холодильниками). Не-
дооценка этих,факторов в ранних конструкциях домен-
ных печей часто приводила к появлению трещин кожу-
хов (в 40—50% построенных печей). Болвшое влияние
на прочность кожуха также оказывает материал запол-
нения вертикальных зазоров между плитовыми холо-
дильниками; тркие зазоры, предназначенные для компен-
сации температурного расширения холодильников, долж-
ны заполняться чугунной замазкой без всяких металли-
ческих прокладок:
Кожух горна. Одним из наиболее ответственных эле-
ментов конструкции печи, работающим в очень тяжелых
условиях^ является кожух горна. Величина температур-
ного распррй в нем определяется не только горизонталь-
ным расширением кладки, но и ее вертикальным ростом
(при конической форме кожуха). До последнего времени
кожух горна устраивался конической формк; в совре-
менных доменных печах ои охлаждается сплошными
вертикальными плитовыми холодильниками. Наличие
большого количества отверстий (чугунные и шлаковые
леткя, фурмы) и( устройство кладки у леток впритык к
кожуху, а также прямоугольная форма отверстия чугун*
иых леток и тяжелый температурный режим окололеточ-
ной зоны кожуха приводят к частому образованию тре-
щин в этой зоне1, что угрожает прорывом чугуна из пе-
чи. Наиболее рациональными мероприятиями, улучшаю-
щими работу кожуха горна, являются; устройство кожу-
ха цилиндрической формы, устройство двухслойных
холодильников, замена прямоугольного выреза чугунной
летки овальным,, заполнение/зазора у летки упругой на-
бойкой, обеспечение интенсивного охлаждения окололе-
точной зоны без наружного полива.
Кожух 'заплечиков. Он выполняется, как правило, в
виде расширяющегося кверху конуса. Охлаждение ко-
жуха осуществляется сплошными холодильниками Этот
участок кожуха испытывает сравнительно небольшие. на-
пряжения, но его работа усложняется из-за большого
количества фурменных отверстий, расположенных в не-
прсредственной близости от его нижней зоны.
Кожух распара. До ‘последнего времени этот ко-
жух конструктивно решался аналогично кожуху запле-
чиков. Охлаждение осуществляется сплошными верти-
кальными плитовыми холодильниками (тонкостенный
распар) В последнее цремя в большинстве доменных пе-
чей устраивается так называемый толстостенный рас-
пар, в котором вертикальные плитовые холодильники'
Из общего количества трещин, возникающих, в кожухе
печи, около половины приходится на кожух горна, причей по-
давляющее их большинство возникает вблизи ^чугунной летки.
292
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
заменены футеровкой, с охлаждением таким же, как в
шахте печи. При таком решении кожух .распара фак-
тически не отделим от шахты печи и рассматривается /
как одно целое.	Л
, Мораторное, кольцо. В месте изменения системы фу-
теровки и охлаждения устанавливается мораторное коль-
цо, предназначенное для поддержания нависающей части
кладки шахты печи и погашения возникающей разности
распоров от горизонтального температурного расшире-
ния конструкции. Широкое плоское кольцо по внут-
ренней Окружности опирается на кожух заплечиков или
распара (при тонкостенном решении), а пшнаружной .
окружности подвешено к кожуху шахты, при помощи,
которого, как ранее считалось, оно опирается на колон-
ны горна. Фактически это опирание отсутствует, так как
расширяющиеся под влиянием температуры конструкции
низа печи (кладка и холодильники) поднимают шахту
и отрывают мораторное кольцо от колонны. Моратор-
ное кольцо используется,' кроме того, как нижняя пол-
ка кольцевой балки швеллерного сечения, через кото-
рую возможно передать нагрузку от колонн шахты на
колонны горна.
Кожух шахты. Кожух состоит нз нижней кониче-
ской части (повторяя наружное очертание кладки, он
состоит обычно из нескольких конусов) и верхней
цилиндрической (колошниковая зона). Охлаждение
шахты осуществляется холодильниками,, охватываю-
щими обычно около 2/з высоты шахты снизу. В ряде
печей последних конструкций нижняя часть шахты ох-
лаждается сплошными холодильниками. В зоне колош-
ника к кожуху прикреплены защитные сегменты, пре-
дохраняющие кладку от разрушения загружаемыми в
печь1 материалами. Прочность и герметичность кожуха
в значительной степени зависят от конструкции “холо-
дильников. В частности, применение сменяемых холо-
дильников требует устройства вырезов, ослабляющих
кожух; холодильники-кронштейны жестко связывают
кожух с кладкой и при росте последней вызывают в'
кожухе местные повреждения; так называемые «пла-
вающие» холодильники соединяются с кожухом только
трубками небольшого диаметра и не ослабляют кожух,
однако в связи с невозможностью замены (после про-
гара таких холодильников) прекращается охлаждение
близлежащего участка кладки, и он быстро разрушается.
Кожух шахты воспринимает распор кладки. через
слой упругой набойки, но вследствие ступенчатого очер-
тания -кладки давление на кожух передается неравно-
мерно. Наибольшая концентрация давления возникает
в местах сплошных колец кладки, упирающихся в кожух
и предохраняющих^ набойку от просыпания.
Особые условия работы кожуха шахты при исполь-
зовании руд, содержащих цинк, вызывают следующие
конструктивные требования: увеличение толщины ко-
жуха против обычной приблизительно на 20—25%; уве-
личение толщины слоя набойки на 50%; замена жест-
ких, холодильников на плавающие, как не препятст-
вующие свободной деформации кладки1; создание
конструкции защитных сегментов, обеспечивающих их
свободное перемещение под воздействием растущей
кладки шахты.
Кроме отверстий от холодильников, в шахте пре-
дусматриваются отверстия для забора проб газа и для
других исследований, д также люки для прохода в
полость печи при ее ремонтах. Все отверстия во время
эксплуатации печи должны быть герметически закрыты.
Купол печи. Нагрузку от засыпного устройства, опи-
1 Применение иногда под холодильниками слоя упругой на-
бойки, создающей условия для' некоторого свободного роста-* ’
кладки; мейее целесообразно.
рающегося через литой колошниковый фланец, и от
вертикальных газоотводов несет купол печи. Кроме
того, в куполе возникают большие напряжения, выз-
ванные внутренним давлением, особенно вблизи места
примыкания купола к шахте печи. Присоединение к
куполу газоотводов создает в нем сложное напряженное
состояние, трудно поддающееся расчету, что застав-
ляет назначить толщину купола конструктивно с опре-
деленным .запасом. Купол печи защищается ' неохлаж-
даемыми литыми чугунными плитами.
Днище и конструкция охлаждения низа лещади. До
применения воздушного охлаждения низа лещади
сплошное днище устраивалось только в отдельных до-
менных печах. Хотя сплошное днище повышает герме-
Рис. 15 5. Разбивка листов кожуха доменной печи
а — при автоматической сварке кожуха с предварительным ук
рупнением марок из горизонтальных листов; б,—при автома-
тической сварке кожуха с применением вертикальных листов
(пунктирными линиями' обозначена автоматическая электроду-
говая или электрошлаковая. сварка, а сплошными линиями —
ручная/сварка); в —при ручной сварке кожуха, г — развертка
кожуха ^ориа при ручной сварке '
тичность лещади, но в период значительного разгара
кладки лещади металл днища коробится, способствуя
более интенсивному разрушению оставшейся части фу
теровки. Принятая в типовых доменных печах система
Гл. 15. 'Доменные цехи и газоочистки
293
охлаждения состоит из чугунных -плит с запрессован-
ными , в них трубами, через которые подается, воздух
охлаждения. По верху плит, устраивается сплошное
листовое донышко. Возможно и другое решение, при
котором воздух проходит по системе параллельньТх
труб, а оплошное донышко отсутствует.
Рис. 15.6. Общий вид печи в процессе монтажа
Конструктивные особенности сварных кожухов*
Кожух доменных печей следует выполнять только свар-
ным, так как применение сварки повышает герметич-
ность и прочность оболочки. Листы кожуха свариваются
в стык/ В целях уменьшения протяженности сварных
швов размеры листов следует назначать максимально
возможными с учетом требований монтажа, транспор-
тирования и т. д.
Применению сварки в кожухах доменных печей
предшествовала экспериментальная работа, проведен-
ная в институте Проектстальконструкция и получившая
в дальнейшем подтверждение во время эксплуатации
сварных доменных печей. Результаты исследований доз-
воляют дать следующие рекомендацйи по сварке ко-
жухов:
1)	укрупнение отправочных' марок на заводе вы-
полнять автоматом (рис. 15.5,а и б);
2)	при- монтаже предпочтительно применение элек-
трошлаковой сварки, которой могут свариваться только
вертикальные швы. Для сварки горизонтальных швов
рекомендуется применение полуавтоматической сварди
порошковыми электродами или сварка в струе углекис-
лого газа. При ручной электро дуговой сварке должны
применяться электроды с индексом «А», обеспечивающие
необходимую пластичность соединений. Основными ти-
пами монтажных швов при ручной сварке являются:
X-образный симметричный — для вертикальных швов,
К-образный симметричный — для кольцевых швов. По-
толочные швы следует выполнять несимметричными, а
швы днища печи — в стык на подкладках; -
3)	при ручной электродуговой монтажной сварке
листы кожуха располагают длинной стороной по длине
окружности, причем вертикальные швы отдельных поя-
сов устраивают вразбежку, (рис. 15.5,в и а);
4)	при электрошлаковой сварке вертикальные швы
смежных поясов совпадают (рис. 15.5,а). Такое распо-
ложение листов дозволяет осуществить почти всю мон-
тажную сварку электрошлаковым способом (горизон-
тальные стыковые швы внутри монтажного блока свари-
ваются в вертикальном положении на монтаже). При
таком решении полуавтоматической или ручной сваркой
выполняют-только кольцевые швы в местах перелома
кожуха и на границах укрупненных монтажных единиц,
вес которых зависит только от грузоподъемности крана.
Возможны и другие решения, зависящие в основном от
мощности листогйбочных вальцов и грузоподъемности
монтажных механизмов, как, например, вертикальное
расположение листов кожуха (рис. 15.5,6). Минималь-
ная толщина листов, свариваемых электрошлаковым
способом, 16 мм. Общий вид кожуха печи в процессе
монтажа изображен на рис. 15 6.
Колонны печи состоят из колонн шахты и колонн
горна..
Конструктивное решение доменной печи без колонн
и без мораторного кольца показано на рис. 15.7.
Колонны шахты. До, последнего времени эти колон-
ны выполнялись двутаврового сечения; их торцы обыч-
но строгались или предусматривалась К-образная раз-
делка кромок. В доменной печи, изображенной на рис.
15.4,3, колонны выполнены из двух ветвей, что позволяет
монтировать площадки шахты крупными блоками, зара-
нее прикрепив их к соответствующим ветвям колонн.
Положение и размеры колонн должны обеспечивать
возможность замены перегоревших холодильников шах-
ты.
В современных доменных печах колонны шахты
совместно с опирающимися на них площадками образуют
пространственный каркас, который в своей верхней час-
ти прикреплен горизонтальными связями к кожуху ку-
пола печи. Эти связи передают все горизонтальные силы
колошникового устройства на кожух и обеспечивают
неизменяемость конструкции в период эксплуатации
печи. Крепление площадок к колоннам обычно делает-
ся жестким, что уменьшает свободную длину колоннц.
Кроме того, жесткий пространственный кардас обеспе-
чивает неизменяемость конструкции при ремонтах печи
(демонтаж кожуха). В печах, выполненных по старым
Раздел /V. Стальные листовые конструкции
294
IL. , „
проектам, неизменяемость конструкции обеспечивалась
постановкой связей, которые затрудняли обслуживание
кожуха* шахты.
Колонны шахты, кроме вертикальных нагрузок,
воспринимают и горизонтальные усилия .от ветровой
нагрузки, передаваемой на них элементами кровли, а
также от радиальных площадок, консольно опирающих-
ся на колонны.
Колонны шахты шарнирно опираются непосредст-
ты и горна. Балка работает одновременно на изгиб и
кручение.
. На рис. 15.9 изображено решение колонн, принятое
для типовой доменной печи объемом 2000 .м3. Нагрузка
от колошникового устройства передаются через коль
цевую балку колошниковой площадки. В местах при-
ложения, сосредоточенных нагрузок на балке устанав-
ливаются кольца жесткости. Кольцевые площадки шах-
ты запроектированы двух типов: верхние, располагаю,-
Рис. 15.7- Доменная печь без колонн и мораторного кольца
а — вариант с цилиндрическим 'кожухом горна; б — вариант с коническим кожухом горна;
/ — ось Леток для шлака; 2 — то же, для чугуна, 3 — колошниковая площадка; 4 ~ площадка
шахты; 5 — исследовательская площадка, 6 ~ ось литейного двора, 7 — ось и сторона
. наклонного моста
венно на колонны горна или на кольцевую балку швел-
лерного сечения (при несовпадении в плане /колонны
шахты и колонн горна, как показано на рис’ 15.8).
Верхним поясом такого швеллера является нижняя
кольцевая’площадка, с настилом толщиной 12 мм, стен-
ной ^швеллер а— часть кожуха печи, а нижним поясом —
мораторное кольцо. Настил крепится к кожуху сплош-
ным -швом с прорезями (около 30%! длины), обеспечи-
вающими сток воды при наружном поливе кожуха. Ис-
пользуемые как стенка нижние царги кЬжуха имеют
ребра, расположенные в местах опирания колонн шах-
щиеся между колоннами и шахтой, крепятся к кожуху
шахты и монтируются целиком с соответствующими
царгами, а нижние, совпадающие ,в плане с колоннами
шахты, опираются только на колонны. Крепление ниж-
них кольцевых площадок к колоннам жесткое, что обес-
печивает возможность работы балок площадок на кру-
чение и одновременно повышает устойчивость колонн.
Свободная длина колонн уменьшена за счет- закреп-
ления к верхним кольцевым площадкам печи.-Это за-
крепление, обеспечивает независимое температурное пе-
ремещение конструкции.	1
Рис. 15.8. Узлы тйповых доменных печей объемом до 1749 м3
а — развертка кольцевой балки; б — план печи; в — верхний узел, колонн шахты; г — нижний узел колонн шахты; д — верхний узел колонн горна, е — нижний узел колонн гор-
на; / — колонны шахты; 2 — колонны го^на; 3 — кольцевая балка швеллерного сечеиия; 4 — нижняя кольцевая площадка шахты; 5 — мораторное .кольцо; 6 —кожух печи; 7 — ко-
лошниковая площадка; S —стойка копра; 9—отверстия для подвески кольцевой трубы горячего дутья; 10 — отверстия для затяжки болтов; 11 — защитный кожух колонны
/ ’
296
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Колонны горна. Эти колонны могут быть вертикаль-
ными* или наклонными. Для обеспечения доступа к ко-
жуху и проведения ремонтов расстояния между гранью
колонны и ближайшей точкой кожуха должно быть не
менее 600 мм. Ширина колонны не должна затруднять
смену фурменного прибора. Большое значение для оп-
ределения сечения колонны имеет место приложения
основной нагрузки, передаваемой через кожух шахты.
Узел опирания кожуха на колонну является одним из
наиболее сложных в доменной печи, а наличие больших
щне от наклона колонны, воспринимаются трением о
фундамент.
Колошниковое устройство. Копер, ^колошниковая
площадка, вертикальные газоотводы и участок газопро-
вода получистого газа (для доменных печей, работаю-
щих на повышенном давлении) составляют колошнико-
вое устройство.
Колошниковый копер. Конструкция копра представ*
ляет собой пространственную систему, две плоскостк
которой образованы рамами, а две другие — вертикаль-
Рис. 15.9м Узлы типовой доменной печи объемом 2000 м3
а —• разрез печи; б — узел, опирания колошниковЪй площадки ка колоииу шахты; в план рас-
положения связей; г —деталь колонны шахты; д — узел крепления колонны шахты к кольцевым
площадкам печи, опирающимся иа кожух шахты; 'в—.узел крепления кольцевых площадок печи
к колоннам шахты; ж — узел опирания колонн и кожуха щахты иа колонну гориа; 1 — кольцевая
балка колошниковой площадки; 2 — связи; 3 — верхние кольцевые площадки печи, 4 — нижние
кольцевые площадки печи; 5 — колонна шахты; 6 кожух шахты; 7 м колонны горна; 8 — глав-
ные балки колошниковой площадки; 9 — отверстие для подвески кольцевой трубы горячего дутья
ребер закрывает значительный участок кожуха и за-
трудняет уход за ним.
Опирание колонны горна на фундамент должно
обеспечить распределение нагрузки (доходящей до
1500 т) на бетон. Наиболее простым и рациональным
решением является устройство башмака из сляба (вме-
сто ранее применявшегося сложного башмака). Анкер-
ные болты колонны могут, иметь только монтажное^ на-
значение, так как все горизонтальные силы, возникаю-
ными фермами (рис. 15.10). К рамам крепится монтаж-
ная балка (выступающая за переднюю раму) с перед*
вижным механизмом, при помощи которого устанавли-
вается и сменяется укрупненный узел засыпного
устройства; задняя рама охватывает оголовок наклон-
ного скипового подъемника. В ряде цехов со старой
планировкой, где наклонный мост подходит к доменной
печи сбоку, рамы установлены во взаимно-перпендику-
лярных плоскостях, что уменьшает общую жесткость
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
297
копра и усложняет его конструкцию. Жесткость копра
влияет на производительность печи, так как при недоста-
точной его жесткости конусы засыпного устройства не
плотно закрывают печь. Для увеличения жесткости на
задней раме копра вне габаритов скиповйго подъемника
устанавливаются постоянные связи. На передней' раме
для обеспечения смены засыпного аппарата предусмат-
ривается съемные связи. В двух других вертикальных
плоскостях копра устанавливается решетка, создающая
вертикальные фермы и обеспечивающая неизменяе-
мость сооружения, но ие закрывающая проходы ,на
площадки копра. Балки площадок копра используются
как элементы этих ферм. Габариты копра и очертание
решетки выбираются с учетом" расположения вертикаль-
ных газоотводов. На балочную клетку площадки балан-
сиров опираются массивные пьедесталы балансиров, для
корректировки положения которых предусматриваются
специальные передвижные упоры В площадке* баланси- '
ров приходится оставлять прорези для пропуска тросов
управления балансирами и головных скиповых швов.
При замене канатного балансирного привода на
другой механизм над площадкой балансиров предусмат-
ривается устройство специальной кран-балки, обеспе-
чивающей быстрый ремонт механизма (рис. 15.11).
На некоторых старых печах головные скиповые -
шкивы располагаются непосредственно на площадке
балансиров, что упрощает конструкцию самого моста,
но вызывает расстройство работы засыпного устройст-
ва печи из-за периодически действующих на скиповые
шкивы горизонтальных сил, препятствующих плотному
примыканию конусов^ засыпного аппарата.
В зависимости от конфигурации копра в плане и
конструкции балансиров расположение главных балок
площадки может быть различным. Следует учитывать,
что, нагрузки, действующие на эти балки, велики (в
том числе и динамические), а высоты балок из^а не-
обходимости пропуска элементов оборудования очень
ограничены.	,
Площадка монтажной балки служит для размеще-
ния и обслуживания механизма монтажной тележки,
прй помощи которой осуществляется замена укрупнен-
ного узла засыпного аппарата. Основным элементом кон-
струкции являются две продольные подрельсовые балки,
по которым передвигается тележка. Вынос монтажной
балки определяется возможностью подъема с железно-
дорожной платформы и опускания на нее укрупненного
узла засыпного аппарата (чаша, конусы и т. д.). Для
уменьшения выноса обычно прибегают к оттяжке груза
специальным устройством, закрепленным к корпусу пы-
леуловителя. На выступающем конце монтажной балки
устраивается площадка, на которой устанавливается
блок/ при помощи которого передвигается монтажная
тележка; -сам движущий механизм (лебедка) установ-
лен на колошниковой площадке Особое внимание долж-
но быть обращено на обеспечение устойчивости высо-
ких подрельсовых балок, для чего концы их- связыва-
ются диафрагмой, а сами они соединяются с ходовой
площадкой в пространственные трехгранные фермы.
* На главных балках площадки приемной воронки
устанавливается воронка, снабженная в нижней части
круглым отверстием, через которое материал попадает
в засыпной аппарат. В передней и задней стенках во-
ронки предусматриваются съемные элементы, позволя-
ющие сменять засыпной аппарат без демонтажа самой
воронки (а также воронку без демонтажа засыпного
аппарата). Для предохранения от истирания'внутренняя
поверхность воронки защищается специальными броне-
выми листами, закрепляемыми на болтах. Балки пло-
20—915
щадки, находящиеся со стороны монтажной балки, вы-
полняются съемными.
Остальные площадки предназначены для наблюде-
ния и'ремонта механизмов; это обычные переходные
площадки и только часть из них, затрудняющая ремонт
механизмов печи, должна предусматриваться" съемной»,
Все основные площадки копра следует стремиться пре-
вратить при помощи связей в жесткие диафрагмы, уве-
личивающие общую устойчивость сооружения и развя-
зывающие отдельные стойки копра по высоте. К пло-
щадкам копра примыкают переходные площадки лифта,
которые во избежание ухудшения работы Механизмов
копра не следует использовать как горизонтальные опо-
ры верхней части лифта, для чего предусматриваются
скользящие (с овальными дырами) опирания площадок/
К конструкциям копра примыкают постамент и по-
мещение механизма распределителя шихты, которое вы-
, полняется холодным и без оконных проемов; в ряде
случаев постамент не перекрывается. Для удобства
смены оборудования в помещении механизма обычно
устанавливается монорельс, по которому через специаль-
ный проем элементы оборудования подаются наружу
здания. Обычным решением постамента является исполь-
зование для его опирания одной из площадок копра; с
другой стороны постамента устанавливаются две стой-
ки. Установка постамента на четырех стойках усложня-
ет конструкцию и загромождает колошниковую пло-
щадку.
Колошниковая площадка. Основной рабочей и ре-
монтной площадкой верхней части печи является колош-
никовая площадка. Кроме действующего оборудования,
на ней располагаются запасные детали, материалы для
ремонта и т. п. Она" должна быть максимально свобод-
на от всяких надстроек, опор, лестниц и пр. На пло-
щадку укладывается сплошной листовой настил тол-
щиной 10 мм, благодаря чему вся площадка представ-
ляет собой жесткий диск. Для удаления пыли к от-
верстию в площадке подводится пылеспускная труба, а
в настиле, если он не является одновременно кровлей
поддоменника, устраиваются отверстия диаметром
около 25 мм, через которые пыль просыпается вниз,.
Ограждение площадки обшивают сплошным листом, под
монтажной балкой участок рграждения выполняется
съемным. При опирании площадки на кожух печи она
крепится на кронштейнах (рис. 15 12, а). В печах с ком-
пенсатором колошниковая площадка опирается на ку-
пол печн (рис. 15.12, б); в современных решениях она
отделена от кожуха и опирается только на колонны
печи.
' До последнего времени колошниковая площадка
обычно проектировалась в виде пространственной конст-
рукций,1 представляющей в плане шестигранную ферму
(рис. 15.12,о), к которой крепятся выступающие консоля-
ми балки площадки При этом ноги копра непосредствен-
но опираются на верхнюю часть колонн шахты, которые
уже не могут совпасть в плане с колоннами горна. Та-
кое решение применяется только для доменных печей
сравнительно больших объемов (от 700 м3 и более)
На рис. 15.12, г показана конструкция колошниковой1
площадки для п₽чей малого объема, представляющая
собой установленную на. колоннах шахты балочную
клетку. На главные балки этой клетки опираются ноги
копра. Благодаря большой жесткости этих балок и бли-
зости расположения ног копра к опорному узлу балки<
жесткость копра практически не отличается от случая
непосредственного его опирания на колонны шахты. На
рис, 15.12, д показана конструкция колошниковой пло-
щадки с кольцевой балкой (для доменной печи объе-
мом 2000 л«3), при которой возможен любой поворот
298
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
а^^===2——=15=====—^aU——^^
По И
По 2-2
3 55>215
2 '59,690
Z3 Ф..
2
92.850
35.800
6100
*—5283
5283—*4
Сторона монтажной fa/ixu
5976
По Г-Г
Рис. 15.10. Колош
а —типовой домеийой печи; б—доменной печи с монтажной балкой, расположенной под прямым углом к наклонному мосту
площадки монтажной балки; 4—4 и 4’—4* — план площадки приемной воронки; 1 — газоотводы; 2„— подбалансирные балки;
—** 3950
S)
52,600
89,660
98,903

3950
5975
-уяя»
тт
З1 . W90
^11571^—5976
' По г-г;
A Л
копра относительно колонн шахты, установленных не-
иосредственно на колонны горна. Настил площадки кре-
пится к консольным балкам, опирающимся на кольцевую
балку и, в случае необходимости, на специальные под-
носы. Такая конструкция площадки позволяет осущест-
вить монтаж крупными блрками.
, Обслуживающие площадки и лестницы; Все коль-
цевые площадки печи и основные площадки копра
должны иметь дв'а выхода, расположенные с противо-
ноложных сторон печи. По условиям техники безопас-
ности Площадки соединяются между( собой лестницей,
имеющей выход на рабочую площадку печи. Уклон
лестниц должен быть не более 45°. Минимальная шири-
на кольцевых площадок. печи должна быть не менее
1000 "мм, а переходных t площадок и лестниц — 800 мм'?
в отдельных случаях допускается сужение переходных
площадок и лестниц до 700 мм Ограждение следует де-
лать высотой 1100 мм. Настйл площадок, находящихся
в помещении, выполняется сплошным, вне, помещений
(кроме мест расположения, оборудования)—ребристым
из полос или просечно-вытйжным. Расстояние между
кольцевыми площадками и кожухом печи, для пропуска
системы охлаждения должно быть, не менее 350 мм. Об-
служивающие площадки и лестницы по возможности со-
Гл. 15. Доменные^хи и газоочистки
2^
АоУ'З*	По^Ь' "
(
виковый копер
(в заводах, со старой планировкой); 1—1 и Г—V—вид сбоку; 2—2 и 2F—2* —план площадки балансиров; 3—3 и 3r—3f —план
3 — монтажная балка, 4 — приемная воронка; 5 — съемные элементы; 6 — переходные площадки с лифта '
бираются на заводе в габаритные шахты и монтиру-
ются целым блоком Все лестницы, по которым можно
пройти в газоопасную зону (площадки пёчи, колошни-
ковая площадка и т д.), оборудуются снизу запираю-
щимися дверями Типовое решение настила и огражде-
ний площадок и лестниц приведено на рис. 15.13.
Кольцевая труба горячего дутья. В связи с высо-
кой температурой дутья возможны значительные из-
менения длины и диаметра трубопровода, что требует
крепления его на гибких подвесках Во избежание одно-
стороннего смещения кольцевой трубы от температур-
ных деформаций воздухопровода на участке от воздухо-
20*
нагревателей до кольцевой трубы рекомендуется уст-
ройство специальных ограничителей смещений, так как
одностороннее смещение кольцевой трубы вызывает не-
обходимость устройства фурменных рукавов разной
длины. Участки кольцевой трубы над желобами для
разливки чугуна и шлака защищаются специальными
экранами из листовой стали толщинЬй 8 мм. К кольце-
вой трубе крепятс’я кольцевой и радиальные монорель-
сы, служащие для смены фурм.
' Блок воздухонагревателей (рис. 15.14 и 15.15).
Воздухонагреватели делают обычно с плоским днищем
и сферическим куполом; в некоторых случаях, когда
00
о
о
Раздел IV. Стальные’ листовые конструкции
а — вид со стороны монтажной балки, б— вид сбоку; 1 —, кои сольно-поворотный край; 2— пути кран-балки; 3 — бесканатный
привод, 4 — монтажная балка; 5 — приемная воронка, 6 — газоотводы, 7 — площадка привода распределителя шихты; 8 — съем-
ные элементы; 9 — диафрагма монтажной балки, 10 — скиповой шкив, устанавливаемый иа наклонном мосту
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
Рнс. 15.12. Колошниковая площадка доменных печей
а___на кронштейнах, прикрепленных к кожуху печи; б —печей с компенсаторами; в — типовых печей объемом до 1719 л?;
СО
!	Рис. 15.12. Колошниковая площадка доменных печей
е — печей малых объемов; д — при независимом от колонн шахты положении копра; 1 — стойки копра; 2 — газоотводы;
3— кольцевые ребра; 4 — компенсатор; 5— колонны шахты; 6 — пространственная ферма; 7 -г- вырез для наклонного моста;
8 — кольцевая^балка
/нельзя заанкерить корпус воздухонагревателя в фун-
даменте, например при реконструкции, днище устраива-
ется также сферическим илц усиливаемся конструкцией,
способной работать на изгиб. Листы 1 кожуха сварива-
ются между собой в стык х соответствующей разделкой
кромок листов при "ручной сварке. При применении
сталей повышенной прочности (что уменьшает * толщи-
ну листов). рекомендуется изготовление кожуха из от-
дельных полотен (методом рулонирования).
В днище воздухонагревателя, предусматриваются
отверстия для подливки цементного раствора под него;
стыки днища свариваются на подкладках. Для осмотра
я ремонта в кожухе предусматриваются герметически
закрывающиеся люки.
Для погашения подъемной силы от внутреннего
давления воздухонагреватель заанкеривается в фунда-
менте мощными плоскими анкерами, которые привари-
ваются после выверки кожуха и установки его в про-
ектное положение.
В месте сопряжения купола со стёнкой приварива*
ются кронштейны, на которые свободно опирается коль-
цо, воспринимающее распор кладки купола воздухона-
гревателя.
Для обеспечения свободного роста кладки примы-
кающие к кожуху штуцера1,не должны иметь внутрен*
них выкупов, превосходящих по ширине заполненный
набойкой зазор.
Газовоздухопроводы, располагаемые в пределах
блока воздухонагревателей, как правило, являются не«
расчетными, и толщина их стенок определяется кон-
структивно (обычно 8 Л4Л<). Отдельные монтажные мар-
ки соединяются между собой только на полубандажах.
В связи с большими температурными^ деформациями
газовоздухопроводов их опирания рекомендуется осуг
ществлять подвижными (например, на гибких подвес-
ках). В местах больших опорных реакций (нацример,,
для футерованного воздухопровода горячего дутья}
устанавливаются . опорные кольца жёсткости. Для за-
Рис. 15.13 Типовые детали настила и ограждений доменной печи
а — ограждение^!! лоща док; б —ограждение лестниц; в—-деталь ребристого настила; г,—деталь росечно-вытяжяого настила
крепления газовоздухопроводрв рекомендуется исполь-
зовать возможность их опирания на кожух воздухо-
нагревателя (например, для закрепления балки, несу-
щей воздухопровод горячего дутьй). Все сопряжения и
Пересечения трубопроводов в целях уменьшения потери
давления рекомендуется делать плавными. Для замены
оборудования предусматривается устройство специаль-
ных разжимных упоров’. Фланцы трубопроводов диа-
метром более' 1000 мм делаются литые.
, Обслуживающие площадки и лестницы блока возду-
хонагревателей принимаются той же конструкции, что
и дйя~доменной печи.
Газоотводы. На рис. 15.16, а показана применяемая
в настоящее время конструкция газоотводов. ХВ зависи-
мости от планировки комплекса возможны и другие
схемы газортводов, как, например, схема, изображен;
пая на рис. 15.16,6, Указанные газоотводы не требуют
постановки компенсаторов; погашение температурного
распора происходит за счет податливости самих газо*
проводов и опор пылеуловителей Для доступа к ре*
моцтным лазалр предусматриваются специальные лест-
ницы, в том числе вдоль всего нисходящего газоотвода.
В случае работы п'ечи на повышенном давлении к ни-
сходящему и вертикальным газоотводам крепится газо-
провод получистого газа и отводы от уравнительных
клапанов.	' '
Для предохранения от истирания частицами пыли,
газоотводы на прямых участках футеруются шамотным
кирпичом, а в местах перегибов — литыми плитами.
Для крепления шдмотного кирпича устанавливаются
дольцевые ребра из листовой стали толщиной 10 мм
(см. рис. 19.6) При монтаже газоотводов с/ заранее
уложенной футеровкой, в торцах монтажных марок
предусматриваются специальные ребра, предохраняю*
304
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Рис. 15.14. Блок вмдухажагревателей
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
305
шие кирпич от выпадания. Ребра не должны мешать
<аваркс швов полубандажей в стыках.
Толщина стенок газоотводов обычно принимается
12 мм, а в месте примыкания к куполу — 14 мм. При-
мыкание осуществляется в виде плавного перехода
овального сечения в круговое.
Рис. 15.15. Монтаж воздухонагревателей
Блок пылеуловителей. Количество пылеуловителей
в блоке колеблется от одного до трех. В доменных пе-
чах, работающих на повышенном давлении, устанавли-
вается только один пылеуловитель В первичном пыле-
уловителе оч’ -'ка газа происходит за счет оседания
пыли при уменьшении скорости газа во время прохож-
дения через сосуд Во вторичном пылеуловителе про-
исходит выпадание частиц пыли при их трении о стенки
сосуда, для чего делается тангенциальный подвод газа.
Соединительный газопровод (тангенциальный подвод)
имеет круговое поперечное сечение, а в месте подхода
к пылеуловителю постепенно переходит в прямоуголь-
ное. Плоские части такого подвода футеруются специ-
альной металлической броней и укрепляются ребрами,
работающими совместно с оболочкой на внутреннее
давление.
В местах перехода цилиндрического корпуса пыле-
уловителя в конические купол и днище стенки утолща-
ются в связи с возникновением местных напряжений
Рис. 15.16. Газоотводы доменной печи
а — схема современных типовых доменных пе-
чей; б — схема прн несовпадении осей домен-
ной печи и пылеуловителя, 1 — пылеулови-
тель; 2 купол печи. 3 — ось доменной печи;
й — ось пылеуловителя
(краевой эффект). Переход решается при помощи
вставки в виде усеченного конуса или части тора (рис.
15.17). Второе решение позволяет уменьшить толщину
металла на 20—25%. Решение вторичного пылеулови-
теля возможно в виде циклона, в котором верхний ко-
нус заменен винтовой поверхностью.
Внутренняя поверхность пылеуловителя футеруется
шамотным кирпичом, предохраняющим металл от исти-
рания. Для крепления футеровки устанавливается спе-
циальный каркас. Помимо крепления футеровки, каркас
обеспечивает устойчивость оболочки при возникновении
вакуума. Разрешается также устройство бетонной фу-
теровки. В местах присоединения соединительного газо-
провода (место наиболее интенсивного истирания) и в
конических куполах (в связи с затруднением крепления
кирпича) возможна замена шамотной футеровки метал-
лической броней. В месте подвода нисходящего газо-
провода к пылеуловителю в центральной трубе устра-
ивается отсечный клапан, над которым устанавливается
специальный копер для монтажа и ремонта клапана.
Рис. 15.17. Пылеуловитель
а — общий вид (слева показан раскрой кожуха при ручной снарке, справа — при предварительном укрупнении на заводе или
при рулонировании); б — план блока с одним пылеуловителем; в — то же, с двумя пылеуловителями; г — то же, с тремя пы-
леуловителями; д — план рабочей площадки; е — деталь крепления монтажного приспособления; ж — узел опирания кожуха
пылеуловителя; з — узлы сопряжения конуса с цилиндром для ручной сварки из ста.ри марки Ст. 3; 1 — пылевой затвор;
2—рабочая площадка; 3 — опора пылеуловителя, 4 — центратьная труба; 5 — крепление монтажного приспособления для
оттяжки засыпного аппарата при его подъеме; 6 — ребра дти крепления футеровки, 7 — газоотвод: 8 — кожух отсекающего
клапана; 9 — конус отсекающего клапана (крайние положения); 10 — копер отсекающего клапана; //—кольца жесткости
крепления монтажного приспособления для оттяжки; /2 — соединительный газопровод между пылеуловителями; 13— газо-
провод грязного газа между пылеуловителем и газоочисткой; 14 —колонны пылеуловителя; 15 — колонны рабочей площадки
пылеуловителя
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
ЗП7
В нижнем конусе для отвода пыли, кроме цент-'
рального отверстия» предусмотрено боковое резервное,
усиленное как и остальные специальным обрамлением,
компенсирующим ^ослабление кожуха.
К кожуху первичного пылеуловителя крепится обой-
ма блока для оттяжки груза, поднимаемого на верх до-
менной печи. В местах опирания кожуха на колонны
ставятся специальные опорные ребра, обеспечивающие
Рис. 15.18. Газопроводы гряз-
ного и получистого газа между
пылеуловителем и газоочист-
’ кой
1 — газопровод получистого газа;
2 — газопровод грязного газа: 3 — -
опора газопровода грязного газа;
4 — то же, получистого газа: 5 ~
скруббер; 6 — пылеуловитель, 7 —
нисходящий газоотвод; Я — опорные
кольца
передачу опорной реакции на некотором участке кожу-
ха (рис, 15 17, ж) Высота ребра для обеспечения устой-
чивости оболочки должна быть не менее 0,15' диаметра
сосуДа
Опоры под пылеуловители могут быть как метал-
лическими, гак и железобетонными Металлические опо-
ры состоят из четырех сварных колонн двутаврового
сечения, соединенных связями На них, кроме кожуха
пылеуловителей, опирается рабочая площадка с уста-
новленным оборудованием для удаления пыли. Связи
на опорах с двух сторон устанавливаются выше уровня
рабочей площадки для возможности пропуска железно-
дорожных составов Кроме того, эти связи должны поз-
волять установку и обслуживание оборудования, рас-
положенного на площадке. Сама 1 площадка представ-
ляет собой жесткий диск, что достигается постановкой
горизонтальных связей при решетчатом настиле или
устройством сплошного листового настила, толщиной
8—10 мм. Опорные башмаки колонн заглубляются в
землю и обетонируются, а связи (по двум другим сто-
ронам) примыкают? к колоннам несколько выше уровня
земли. Стойки опор пылеуловителей должны обладать
достаточной податливостью для погашение части гори-
зонтального распора от температурного расширения
нисходящего газоотвода.	* i
При пневматическом транспорте пыли ниже рабо-
чей площадки устанавливается специальное здание с
бункером для хранения пыли, откуда она и удаляется
через специально подведенный трубопровод.
Газопроводы между пылеуловителем и газоочист-
кой. Газопровод грязного газа. Этот газопровод, как
правило, футеруется аналогично нисходящему газоот-
воду. В отдельных случаях при низкой температуре
колошниковых газов возможна замена шамотной клад-
ки газопроводов стальной броней. Проектирование про-
изводится в соответствии с изложенным 1? главе 19
указанием по проектированию других газопроводов.,
Пример газопровода грязного газа показан на рис. 15.18.
Газопровод получистого или чистого газа. Газо-
провод выполняется из прокатных и вальцованных труб
толщиной 8 мм и прокладывается по трассе газопро-
вода грязного газа и нисходящего газоотвода. Специ-
альных опор этот газопровод не имеет, а крепится к
указанным газопроводам, корпусу пылеуловителя, а
также к колошниковому устройству так, чтобы его тем-
пературные деформации не вызывали значительных на-
пряжений в смежных конструкциях. Монтажные звенья
соединяются между собой на полубандажах, а отдель-
ные элементы—сваркой, в стык.
Прочие сооружения комплекса доменной печи*
Бункерная эстакада. Стальными в ней выполняются<
только подрельсовые балки, решетки, горловины бун-
керов и частично броня для защиты железобетонных
поверхностей бункеров от истирания (рис. 15.19). Под-
рельсовые балки имеют двутавровое, сечение с уширен-
ным верхним поясом для закрепления рельсов. Нижний
пояс защищается от истирания и ударов ссыпаемых в
бункер материалов наклонным стальным листом, вхо-
дящим .в состав сечения нижнего пояса. Решетки над
бункерами с размерами ячеек 300x300' мм и сечением
полос, равным 200x20 мм, устанавливаются в одной
плоскости с подошвой рельса. Горловины бункеров де-
лаются стальные толщиной 10 мм (с учетом защиты от
истирания).
Защита железрбетонных поверхностей осуществля-
ется для бункеров: рудных и холодного агломерата —
стальным листом толщиной 8 мм или расположенными
через 300 мм половинками J № 16 с заполнением про-
странства между ними железобетоном; скрапных—уз-
коколейными рельсами, расположенными через 170 мм
с заполнением пространства между ними железобето-
ном; коксовых—половинками J № 16 с заполнение^
между ними клинкерным кирпичом. При стальных стен-
ках бункеров в рудных бункерах'и в бункерах для хо-
лодного агломерата толщины листов увеличиваются на
6 мм\ । в бункерах другого назначения защита осуществ-
ляется аналогично железобетонным поверхностям
Скиповая яма. Стальные конструкции применяют-
ся: для про'езжей части вагон-весов, для коксо-
вых грохотов, воронок с опорами коксовых весов,
лестниц и площадок, частично для опор технологиче-
ского оборудования (рис; 15 20); кроме того, при уст-
ройстве скиповой ямы Ниже уровня грунтовых вод
308
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
— ось железнодорожного пути; 2 — ось пути крана перегружателя; 3 — стальная решетка; 4 — сплошной стальной настил;
б — бункера для руды; 6 — бункера для кокса; 7 — ось транспортера; 8 — ось вагон-весов; 9 — скиповая яма, 10 ~ железобе-
тонная рама, // — затвор рудного бункера\ S
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
309
устраивается стальная гидроизоляция из листа толщи-
ной 8—10 мм.
Подъемник коксовой мелочи. Подъемник состоит из
опоры, бункера; помещения грохота, проезжей части
скипа, обслуживающих площадок и лестниц. При обыч-
ном решении (рис. 15.21) основная конструкция подъ-
емника представляет плоский пилон с опертыми на него
балками, закрепленными другим концом на бункерной
эстакаде. На балках устанавливаются бункера из лнсто-
речные балки проезжей части являются одновременно
распорками нижних связей.
Главные фермы такого подъемника ббычно реша-
ются по схеме однопролетной балки с консолью в сто-
рону печи и с опорами на стене скиповой ямы и на
качающемся плоском пилоне. Пилон может опираться
на фундамент или на конструкции литейного двора. На
верхних поясах главных ферм располагаются опоры
скиповых и конусных шкивов в виде балок или специ-
Рис. 15.20. Скиповая яма
1 га ось доменной печи и скиповой ямы;
2 — ось пути скипов, 3 — опоры воронки ве-
сов, 4 — ось затвора бункера коксовой мело-
чи И' ось подъемника коксовой мелочи, 5 —
стальная гидроизоляция, 6 — рудный желоб,
7 — продолжение наклонного моста в скипо-
вой яме, 8 — путь ' вагон-весов, 9 — скип
вой стали толщиной 10 мм. Выше хбункеров расположе-
но помещение грохота для сортировки коксика на
фракции Помещение каркасное, обшитое волнистой
листовой сталью и утепленное шлаковой ватой, а над
крышей установлена приемная воронка, в которую ссы-
пается материал из опрокидывающего скипа. Проезжая
часть скипа, состоящая из двух вертикальных ферм,
соединенных решеткой, привязана в вертикальной пло-
скости к конструкциям бункерной эстакады, опорам
бункеров, самим бункерам и помещению грохота.
Скиповый подъемник (наклонный мост). Подъем-
ник бывает закрытый и открытый (рис. 15.22). Вместо
скиповых подъемников возможно применение транспор-
теров, для которых имеется пока только проектное ре-
шение. Подъемник закрытого сечения (рис. 15.22, а) со-
стоит из двух главных ферм, связанных понизу про-
езжей частью и связями, а поверху — связями. Попе-
альйых площадок. В верхней части подъемника распо-
лагается устройство для опрокидывания скипа. По низу
продольных балок устраивается сплошной листовой
настил, не доходящий до скиповой ямы, чтобы влага
и выпавшие из скипа материалы не попадали в яму.
Для смены скипа небольшой участок верхних 'свя-
зей предусматривается съемным или заменяется ра-
мой Замена скипов производится .рудным краном, а в
случае его отсутствия или недостаточной мощности на
мосту’ устанавливается специальная надстройка с мон-
тажной балкой. Для закрепления скипов на наклонном
мосту (при смене тросов) предусматриваются специаль-
ные стопорные устройства. Вдоль всего моста устанав-
ливаются направляющие, идущие с обеих “сторон скипа
и препятствующие отрыву его скатов от рельс. Для
прохода по мосту по всей его дл>1не между рельсами
привариваются скобы и устраиваются лестницы/ имею-
310
Раздел IV. Стальные ластовые^Ьнстру^ции
щие выход на подшкивные и колошниковую площадки.
Внутренние габариты подъемника определяются
размерами скипов и, зазорами, а наружные — условием
прохождения конструкции подъемника внутри рамы
копра. Зазор между габаритами скипа и элементами
наклонного моста должен быть не менее: сбоку 150 мм
перевозить их по железной дороге без горизонтально}©
членения. Открытые мосты проще в монтаже, ио облада-
ют меньшей жесткостью по сравнению,с закрытыми. При-
менение их рационально прн уменьшении пролетов за
счет установки дополнительной опоры на колошнике и
смещения промежуточной опоры в сторону скиповой
Рис. 15.21. Подъемник коксовой мелочи
а — общий вид; б — узел опрокидывающего- устройства; в — поперечный разрез проезжей части; h—опорные конструкции;
2 — бункера; 3 — здание грохота; 4 — проезжая часть; 5 ~ опрокидывающее устройство, 6 — скиповая яма; 7 — конструкции
бункерной эстакады; <9—-желоб, возврата кокса; 9— ось подъемника коксовой мелочи; 10 — тросы управления
(кроме опрокидывающего устройства, где допускается
50 мм) и сверху 250 мм. Зазор между тросами^ (скипо-
выми и конусными) и элементами моста должен быть
не менее, при угле наклона троса.К’горизонту от 20 до
60°—снизу 250 мм, сбоку и сверху 150 мм\. при угле 1
наклона 90° зазор равен 150 мм. При промежуточных
-значениях величина зазора определяется интерполяци-
ей. Зазор подсчитывается по расстоянию между конст-
рукцией и осью нитки троса с учетом его прогиба.
Подъемник открытого сечения (рис. 15.22,6) состо-
ит из более низких главных ферм и жестких попереч-
ных полурам, укрепленных связями в уровне проезжей
части. Уменьшенная высота главных балок позволяет
ямы, если это возможно по условиям планировки цеха
(как это показано на рис. 15.22, б для типовой домен-
ной печи объемом ,2000 м3). •
Транспортерная галерея. На рис. 15 23 показана
галерея на два транспортера (один резервный) Несу-
щими конструкциями являются две фермы, соединенные
понизу и поверху горизонтальными системами связей.
Фермы опираются на подвижные качающиеся пилоны и
одну неподвижную опору на бункерной эстакаде Такая
схема опирания исключает температурные напряжения
в несущих конструкциях Для предотвращения смёрза-
ния транспортируемых материалов стены и перекрытие
выполняются утепленными. На конце галереи у печи
Гл* J5. Доменные цехи и газоочистки
311
Рис. 15.22. Колошниковый1 подъемник (наклоиный мост)
а — закрытого сечения; б — открытого сечения; 1 — главные фермы; 2 — проезжая часть; 3 — ветровая ферма; 4 —нап-
равляющие; 5 — конструкции поддоменника; 6 — здание колошникового подъемника (машинное здание); 7 — скипо-
вая яма; 8 — рычаги балансиров (расположены на копре); 9 — скиповые шкивы; 10 — конусные шкивы; И — скиповая
лебедка; 12 — конусная лебёдка; 13 — скип; 14 — защитное ограждение из сетки; 15 — путь вагон-весов; 16 — рудный
желоб; 17 — опрокидывающее устройство; 18 — пилон; 19 — скиповые ,тросы; 20 — конусные тросы
Рис. 15.23. Транспортерная галерея доменной печи
а — железнодорожный путь проходит между ветвями опоры; б — опора галереи попадает в междупутие; в - поперечный разрег?
галереи; 1 — копер; 2 — здание доменной печи; 3 — натяжная станция; 4 —сборные утеплительные щиты
Ж '
М5
По 3-3
39/MD
Ж500 \
кабины а
Ось лифта
Ось доменной
печи
Ч°0	16625"
до оси доменной печи
ПО Ш
3
^b2QQ
16625-
Ось лифта /Ось кабины
J51 ‘
Oqbfluqm
Оси доменной печи
Рис. 15 24, Лифт доменной печи
I — башня дл опирания лифта на воздухонагревателе; 2 — машинное помещение лифта; 3—стена поддомеиника; 4— пере-
ходные площадки; 5 — волнистая листовая сталь; 6 — сетка; 7 — кольцевая площадка печи; 8 — кольцевой воздухопровод го-
рячего дутья; 9 — колошниковый копер; 10 — двери; 11 — шахта лифта; 12— лестницы лифта; 13 — колошниковая площадка;
14 — горизонтальная опора только в плоскости наибольшей гибкости лифта; 13 — горизонтальная опора в обеих плоскостях
лифта
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Гл. 15.. Доменные цехи и газоочистки
313

Рис. 15.25. Газоочистка доменной печи (на две печи)
1 — скруббер; 2 — электрофильтр; 3 — газопровод, получистого газа; 4 — газопровод чистого газа; 5 — здание газоочистки;
ч ’	6 — распылитель Вентури
предусмотрено уширение для натяжной станции с под-
собным оборудованием.
Лифт. Лифт вместе сх примыкающей лестницей
располагается в общем каркасе и имеет выходы на пло-
щадки печи и воздухонагревателей. Над шахтой лифта
размещается утепленное машинное отделение, а на
уровне земли к шахте подходит монорельс для подачи
грузов. Обычная схема каркаса приведена на рис. 15.24.
Каркас имеет вертикальную onbpy на фундаменте и две
или более основные горизонтальные опоры (одну в
уровне земли). При небольшом превышении каркаса
над соседним воздухонагревателем верхняя горизон-
тальная опора устраивается на отметке, близкой к вер-
шине его купола, а при значительном- превышении —
на вершине башни или треноги, установленной на воз-
духонагревателе. При этом для ограничения деформа-
ции консоли в плоскости" наибольшей гибкости лифта
устанавливаются параллельно две * горизонтальные
опоры, создающие его защемление у основания консоли.
Конструкция опор должна обеспечить возможность не-
зависимого температурного перемещения каркаса лиф-
та и воздухонагревателя. Сторона каркаса лифта, об-
ращенная к доменной печи, и стены шахты лифта об-
шиваются волнистой листовой сталью, а стены
лестничной ‘клетки во избежание получения загазован-
ного пространства — стальной сеткой. Настнл лестниц
и площадок лифта делается сквозным. 1
Возможно также устройство отдельно стоящего
круглого лифта из листовой стали. Во избежание
создания в нем загазованного пространства такой
лифт должен располагаться в стороне от доменной
печи.
314
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
^2,870
35,30(Г&
12
Л
$
е)
8,300
Рис. 15.26. Скруббер газоочистки доменной печи
5400—*
№,.‘*000
а — общий вид; б — продольный разрез оболочки с коническим переходом к днищами в — то же,
с переходом к днищам поверхностью тора; 1 — скруббера 2— газопровод грязного газа; 3 —- водо-
отделители; 4—труба Вентури; 5 — газопровод получистого таза; 6 — газопровод чистого газа;
7 — опоры скруббера; 8 — опоры водоотделителя; 9 — опоры газопроводов1; 10 — лестничная клетка;
// — кольцевые площадки; 12— люки и штуцера
$ко
Б СООРУЖЕНИЯ ЦЕХА ГАЗООЧИСТКИ (рис. 15. 25)
Скруббер. Корпус скруббера (рис. 15.26) опирается
на железобетонный постамент в четырех точках, причем
в местах опирания кожух укрепляется вертикальными
ребрами. Сопряжения листов корпуса выполняются
сваркой в стык. При ручной сварке швы располагаются
вразбежку с разделкой кромок с наружной стороны,
при автоматической сварке вертикальные швы несколь-
ких листов 'располагаются в одну линию <нли листы
располагаются длинной стороной вертикально. Все вы-
R,„^000
гЦ-
-—* 4000
• 7
резы для вводов и люков усиливаются воротниками.
Внутри скрубберов предусмотрены уголки жесткости,
а также балки для крепления брызгальных устройств и
обслуживающих площадок.	(
Газопровод получистого газа. Этот газопровод
имеет общие опоры с газопроводом чистого газа, кото-
рые могут быть использованы и для опирания, других
газопроводов (например, межцеховых). В поперечном
направлении (перпендикулярно оси газопровода) опоры
связаны с корпусами скрубберов и электрофильтров. На
выводах получистого газа расположены водоотделите-
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки	315
ли, опйрающиеся на общую неподвижную пространст-
венную опору; ее неизменяемость обеспечивается сис-
темой связей. Газойровод выполняется сварным, мон-
тажные стыки осуществляются на полубандажах. Для
стока конденсата газопровод устанавливается с укло-
ном 0,5%. Смена оборудования предусмотрена специ-
альными разжимными домкратами.
Рйс. 15.27, Электрофильтр газоочистки домен-
ной печи
/ — газопровод чистого газа; 2 — лестничная клетка;
5 — кольцевые площадки; 4 опоры электрофильтра;
5 _ разделительная стенка; 6 — площадка для креп-
' Леиия труб осадительных электродов
В случае установки распылителя Вентури должен
быть предусмотрен специальный соединительный под-
вод к газопроводу чистого газа, так как при этом мож-
но^отказаться от пропуску газа через электрофильтры.
"Электрофильтр. Конструкция оболочки электро-
фильтра (рис, 15.27) принципиально не отличается от
конструкции скруббера. В верхней части сосуда уста-
навливается разделительная стенка к которой крепится
главная балка площадки для установки труб осади-
тельных электродов. В проекте должно быть обращено
внимание, на необходимость обеспечения строгой гори-
зонтальности этой площадки для создания на ней ров-
ного слоя воды. В нижней части электрофильтра рас-
положена обслуживающая площадка.
Газопровод чистого газа. Этот газопровод по сво-
ей конструкции не отличается от ^газопровода получи-
стого газа. В конце газопровода" предусматривается
листовая задвижка, отделяющая "этот газопровод от за-
водского коллектора чистого газа.
Площадки и лестницы. Упрощение конструкции
многочисленных площадок и лестниц цеха газоочистки
возможно в основном путем' их максимальной типиза-
ции. Обычно несущей конструкцией площадок являются
кронштейны, сами площадки решаются- в виде щитов.
Нетиповые участки закрываются рифленой листовой
сталью. Лестницы собираются в габаритные шахты, це-
ликом изготавливаемые на заводе. Детали площадок
и лестйиц цеха такие же, как и для доменных печей.
В. ВЕСОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СООРУЖЕНИЙ КОМПЛЕКСА
ДОМЕННОЙ ПЕЧИ И ГАЗООЧИСТКИ
Расход металла на сооружения комплекса, типовых
доменных печей различного объема и газоочисток при-
ведены в табл. 15.1—15.3 и на рис. 15.28. Веса конст-
рукций приняты по рабочим чертежам стадии КМ.
Г. МАТЕРИАЛЫ
В стальных конструкциях комплекса доменных пе-
чей1 и газоочисток рекомендуется применять стали сле-
дующихумарок.	(
В кожухах доменных печей — низколегированные
< стали марок 15ХСНД по ГОСТ 5058—57*, 09Г2ДТ (М)
по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 157—59, для сварных конструкций
и другие, близкие к ним по характеристикам марки.
В кожухах пылеулбвйтелей и воздухонагревателей,
колоннах горна и - пылеуловителей — низколегирован-
ные стали марки 14Г2 по ГОСТ 5058—57* и по
ЧМТУ/ЦНИИЧМ 54—58 и другие, близкие к ней по
характеристикам марки.
- В кожухах доменных печей, воздухойагревателей
и пылеуловителей возможно также применение стали
марки В Ст.З, причем в районах строительства с рас-
четной зимней температурой наружного воздуха ниже
; минус 30° — сталь марки В Ст.З для сварных конструк-
ций с дополнительным требованием по ударной вязко-
сти при нормальной температуре согласно п. 19 «ж» и
испытанная на загиб в холодном состоянии согласно
п. ,19 «д» по ГОСТ 380—60, в' районах с расчетной зим-
ней, температурой наружного воздуха до минус 30° —
сталь марки В Ст.З для сварных конструкций с допол-
нительным требованием испытания на загиб в холод-
ном состоянии согласно п. 19 «д» по. ГОСТ 380—60.
В кожухах скрубберов и электрофильтров, газбпро-
водах грязного, получистого и чистого газа, воздухопро-
водах холодного и горячего дутья, рамах и балках
копра, несущих нагрузку от балансиров и приемной
вОронки, и в главных фермах наклонного моста — сталь
марки В Ст.З в соответствии с условиями и требования-
ми, изложенными в предыдущем пункте.
Во всех остальных несущих конструкциях: в рай-
онах строительства с расчетной зимней температурой,,
наружного воздуха ниже минус 30° — сталь марки
В Ст. 3 для сварных конструкций с дополнительным тре-
бованием испытания ца загиб в i холодном состоянии
316
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Расход стали на сооружения комплекса типовых доменных печей
Таблица 15.1.
$ Наименование конструкций	Вес стальных конструкций доменных печей объемом в м3 (№ типового проекта, год выпуска)									
	1033 (4—03—03; 1954)		1386 (4—03—02; 1954)		1513 (4—оз—01; 1955)		1719 (4—03—101; 1957)		2000 (1960)	
	в пг	в %	в ш	I в %	в ш -	в %	в m	1 в %	в ш	I в %
Кожух доменной печи (включая ко- зырьки и желоба)		268,5	8,7	335,4	8,9	350	9,1	400,8	9,9	(364,2)	9
Колонны горна 		108,3	3,5	129,2	3,4	132,8	3,6		2,8	(100,9)	2,5
v	шахты		54	1,7	65	1,7	65	1,7		1,3	34,4	0,9
Лестницы и .площадки шахты печи Колошниковая площадка и копер с площадками и лестницами		>	77,8	2,5 *	92,2	'2,5	92,2	2,4	134	3,3	143,7	3,6
	210,4	6,8	270	7,2	•? 270	7	290	7	294,5	7,3
Поддомейник, литейный двор и зда- ние колошникового подъемника	740,6	23,9	991,6	26,3	991,6	25,9	1010	25	' 1056	26,2
Лифте лестницей и переходными площадками		104,6	3,4	102 -	2,7	103,5	2,7	140	3,5'	130,6	3,2
Кожухи воздухонагревателей . . .	420,3 •	13,6	487,4	12,9	514,5	13,4	544 (375) 186	13,5	(458,2)	11,3
Газовоздухопроводы блока возду- хонагревателей 		104,7	^,4	107	2,8	111	2,9		4,6	226,3	5,6
Площадки й лестницы блока воз- духонагревателей 		104,7	3,4	105	2,8	105	2,7	140	3,5	128,1	3,2
Здание воздухонагревателей ....	116,5	3,8	124,5	3,3	124,5	3,2	160	4	260	6,5
, Кожухи пылеуловителей		160,3	5,2	234,2	6,2	239,2	6,2	185 (153) 70	4,6	(110,5)	2,7
Площадки, лестницы и здание ле- бедок пылеуловителей 		73,3	2,4	79,7	2,1	79,7	2,1		1,7	89,4	2,2
Опоры пылеуловителей		75	2,4	' 108	2,9	108	2,8	80 (67) 120	2	(48,5)	1,2
Вертикальные и нисходящие газо- отводы (включая соединительный под- вод между пылеуловителями при двух пылеуловителях)		137,3	4,4	160,8	4,3	160,8	4,2		3	152,7	3,8
Газопровод получистого газа ....	14,4	0,5	15	0,4	4	15	0,4	15	0,4	’ 24	0,6
Скиповая яма и подъемник коксо- чвой мелочи		152,3	5	157	4,2	157	4,2	170	4,2	170	4,2
Скиповый подъемник (наклонный мост) с лестницами и площадками . .	165,6	5,4	208,8	5,4 _	210	5,5	240,5	5,8	240	6
При применении только стали марки Ст. 3 . .	3088,6	100	3772,8	। 100	3829,8	100	4049,8	100	—	—
Иного: в случае применения > низколегированной стали 		—	—	—	—	—	—	3729,8	100	4032	100
Примечание. Показатели, указанные в скобках, оти			юсятся к ииг	исолегированным сталям.						
Расход стали на типовые газоочистки доменных печей
Таблица 15.2
Наименование конструкций							 		 	—а— .. —а. Расход стали/На типовые газоочистки для доменных печей объемом в м3 (год выпуска)											
	1033 (1955)	|				1386, 1513 и 1719 (1955)	|				2000 (I960)-			
	’	На количество доменных печей											
	' 1		2		1		2		1		2	
	в щ	в %	в ш	в %	в пг	| в %	в пг	в %	в m	в %	в пг	в %
Скрубберы . <	 Электрофильтры	 Газопроводы с водоотделителями . . . Опоры газопроводов ......... Лестницы и площадки		69,62 95,34 90,8 19,57 107,39	18,1 24,9 23,7 5,1 28,2	139,24 190,68 181,6 39,14 214,79	18”, 1 24,9 23,7 5,1 28,2	84,06 143,01 120,09 19,45 128,4	16,6 28,3 23,9 3,8 27,4	168,12 238,35 234,08 44, И 248,44	18 25,6 25,1 4,7 26,6	106,5 154,74 123,51 15,04 131,38	20,1 29,1 23,2 2,8 24,8	213 258 230,29 30,31 237,7	22 26,6 23,8 3,1 24,5
,	Итого 		382,72	100	765,45	100	505,01	10©	938,1	100	531,17	100	969,3	100
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
317
согласно п. 19 «д» по ГОСТ
380—60; в районах с расчетной
зимней температурой наружно-
го воздуха до минус 30°:
а)	для всех кЬнфрукций
'этой группы, кроме перечис-
ленных в п. «б», —_сталь марки
В Ст. Зпс для сварных кон-
струкций с дополнительным
требованием испытания на за-
гиб в холодном состоянии со-
гласно п. 19 «д» ГОСТ 380—60;
б)	для сварных ’ колонн,
прогонов кровель и элементов
фахверка зданий, опор трубо-
проводов, расчетных элементов
площадок для обслуживания
оборудования и т. д. — сталь
марки В Ст. Зкп для сварных
конструкций по ГОСТ 3'80—60.
В настилах кровли — сталь
марки Ст. 0 по ГОСТ 380—60
толщиной 4 мм (целесообразно
применение ,корр оз неустойчи-
вой стали толщиной 2,5 мм).
В конструктивных элемен-
тах (листовой и ребристый на-
стилы площадок, конструктив-
ные связи, прогоны и балки,
ограждения и т. д.)—сталь по
группе Б ГОСТ 380—60, кроме
нерассчитываемых косынок, на-
кладок и ребер жесткости свар-
ных конструкций, для которых
надлежит применять сталь тех
же марок, что и для основных
элементов.
Для футеровочных листов
(брони)7—сталь, 30Г2, по ГОСТ 1577—53, сталь 35ХГ2
или сталь ЗОХГС по ГОСТ 4543—57. Для вальцо-
ванной брони листы должны предварительно подвер-
гаться термической обработке. Допускается также'При-
менение литой брони, поставляемой по особым техни-
ческим условиям на изготовление доменного, оборудо-
вания и вальцованной брони стали марки Ст. 4 по ГОСТ
380—60; при этом толщина брони принимается увели-
ченной по сравнению с листами из указанных выше
марок стали.
Таблица 15.3
Расход .стали иа газопроводы грязного и получистого
(чистого) газа между пылеуловителем и скруббером
1 Наименование конструкций	Расход стали на газопроводы грязного газа для доменных печей объемом в м3 (год выпуска)							
	1033 (1956)		1386 (1956)		1513 и 1719 (1956)		2000 (ориен- тировочные данные)	
	в тп	в %	в тп	в %	В 7п|	в %	в тп	в %
Газопроводы		46	90,4	52,7	89,9	42,3	88,3	57,6	90
Опоры газопроводов .	4,9	9,6	5,9	10,1	5,6	11,7	6,4	10
Итого ...	50,9	100	58,6	100	47,9	100 I	64	100
Рис. 15.28. Весовые показатели стальных конструкций доменной печи и
комплекса ее объектов. Сплошными линиями даны показатели для случая
применения стали марки Ст. 3, пунктирными — для низколегированных
сталей
/ — расход стали по комплексу доменной печи (в т), 2 — расход стали по комплексу
на 1 м3 полезного объема доменной печи (в т/м3); 3~ расход стали на конструкции
собственно доменной печн (в т); 4 — расход стали на 1 м3 полезного объема домен-
ной печи (в т/м3)
Л 15.3. РАСЧЕТ
А. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ
Расчет конструкций производится по предельным со-
стояниям в соответствии с действующими нормами про-
ектирования стальных конструкций (основные данные
которых изложены в главе 2) и дополнительными требо-
ваниями, учитывающими специфические особенности ра-
боты сооружений комплекса доменных печей и газоочи-
сток, изложенными в «Инструкции по проектированию
стальных'Конструкций доменных цехов и газоочисток».
Сочетания нагрузок. Сочетания нагрузок, принимае-
мые для расчета конструкций, состоят нз основных, до-
полнительных и особых.
К основным нагрузкам. (О) относятся: постоянные
(собственный вес) и временные, действующие регулярно,
т. е. полезная нагрузка нормальной интенсивности,
включая обычное динамическое воздействие и торможе-
ние подвижных грузов, нагрузка от всякого рода осад-
ков и отложений (снег, пыль, конденсат и т. д.), давле-
ние обычной интенсивности ют разного рода сыпучих ма-
териалов, жидкостей и газов и влияния 'эксплуатацион-
ной температуры при нормальной работе сооружения с
учетом температуры возможной при замыкании конст-
рукции на монтаже.	s
К дополнительным сочетаниям нагрузок (Д) отно-
сятся: основные нагрузки; нерегулярно возникающие
временные нагрузки (повышение воздействия полезных
нагрузок, возможные кратковременно увеличенные ди-
намические нагрузки, возникающие при нормальной ра-
318
Раздел IV. Стальные* листовые конструкции
боте оборудования, динамические нагрузки, возникаю-
щие при пуске оборудования с длительным циклом дей-
ствия) ; отклонения в давлении сыпучих материалов,
жидкостей, газов и ' т. д.; длительно действующие на-
грузки (возникающие при постройке или ремонте со-
оружения и при испытании сооружений)^нерегулярные
отклонения эксплуатационной температуры; влияние се-
зонных колебаний температуры; ветровые нагрузки. „
К особым сочетаниям нагрузок (Ос) относятся: на-
грузки основного и дополнительного сочетаний и нерегу-
лярно возникающие нагрузки, имеющие аварийный ха-
рактер или возникающие при нарушении режимов рабо-
ты (застревание и обрыв скипов, аварийное динамичес;
кое воздействие конусов и балансиров и другце аварии
оборудования); кратковременное случайные" нагрузки,
возникающие при монтаже; давления сыпучих материа-
лов, ' жидкостей и газов, возникающие при нарушении
нормального режима эксплуатации (прекращение удале-
ния пыли из пылеуловителей, значительное отложение
конденсата в газопроводах, засорение водоотводчиков,
обвалы,?'взрывы); температурные' нагрузки, возникаю-
щие в результате разрушения футеровки, холодильников
и т. д.;, сейсмические нагрузки.
Коэффициенты сочетания нагрузок приведены^ гла-
ве 2.
При определении расчетных напряжений нельзя учи-
тывать одновременно воздействие всех (или многих) осо-
бых нагрузок; следует учитывать только реальную воз-
можность их одновременного воздействия. Так, напри-
мер, одновременно не< учитываются максимальное, отло-
жение пыли н взрыв при расчете кожуха пылеуловите-
ля, аварийное динамическое воздействие контргрузов за-
сыпного устройства и застревание скипа при расчете
наклонного моста; максимальные отложения пыли или
конденсата в нескольких трубопроводах при расчете их
общих опор и т. д'.
Величины нагрузок.. Величины нагрузок, кроме слу-
чаев, специально оговоренных в задании на проектиро-
вание, следует определять по1 Следующим данным:,
Таблица 15.4
Нормативные веса материалов и конденсата
Материал (вид конденсата)
Нормативные
веса в пг[м?
Глина............................... ......
Древесный уголь.............................
Известняк........................>..........
Кирпич огнеупорный шамоаный насыпью.........
То же, уложенный............................
Кирпич огнеупорный глиноземистый насыпью ,. .
То же, сложенный............................
Кокс . . .	...........• . ................
Коксовая мелочь . . <.......’...............
Песок...................'	<................
Пыль колошниковая........... . . ...........
Руда железная сырая . . . .'................
То же, агломерат............................
Руда марганцевая............................
Скрап-лом...........................   .	. .
„	, стружка...........................
Чугун жидкий................................
» в чушках . ............................
ПЦмот молотый...............................
Шихта в доменной печи.......................
Шлак доменный жидкий . . . •................
То же, насыпью...................-...........
Шлак мартеновский жидкий....................
То же, насыпью . ................'..........
Шлак сварочный .1.......................  .
Отложения конденсата в газопроводах.........
1)	вес оборудования — согласно заданиям техноло-
гической проектной организации;
2)	нормативные нагрузки для газовоздухопроводов—
приведены в главе 19;
3)	нормативный вес материалов и заполнений — по
табл. 15.4; ,
4)	нормативные полезнее нагрузки на площадки и
лестницы — по табл. 15.5;	।
Таблица 15.& 1
Нормативные полезные нагрузки на площадки
и лестницы (вне мест непосредственного расположения'
оборудования)	*
Конструкции	Нормативные нагрузки в кг/л2 для расчетных сочетаний	
	0 1	О О «4
Рабочие площадки доменных печей и литейных дворов; площадка в уров- не подошвы воздухонагревателей ... Рабочие площадки (чистый пол) зданий колошнйкового подъемника, воздухонагревателей, пылеуловителя; рабочая площадка самого пылеуло- вителя; колошниковая площадка; пло- щадка балансиров и площадки возду- хонагревателей, на которых возможно складирование кирпича при ремонтах . Переходные площадки и лестницы . Площадки обслуживания оборудо- вания и пешеходные мостики . . . . .	1000 400 200 1 200	3000 1000 300 400
Таблица 15.®
Расчетные внутренние избыточные давления
при испытании на прочность
Конструкции	Расчетные1внут- ренние давления при испытании
/ Воздухопровод холодного дутья от воздухо- дувной станции до клапанов холодного дутья; воздухонагреватели, воздухопровод горячего дутья	.		 Пылеуловитель; газопровод грязного га- за от пылеуловителя до скрубберов; скруб- ’ беры; газопровод получистого газа в преде- лах газоочистки; газопровод получистого или чистого газа от1 газоочистки до ввода в меж- конусное пространство; электрофильтры; га- зопровод чистого газа в пределах газоочистки (до дроссельной группы)	 Газопровод чистого газа от дроссель- 1 ной группы до листовой задвижки, от-' ключающей блок: доменная печь—пылеулови- тели—газоочистка . . 		 Общезаводский коллектор чистого газа (от листовой задвижки, отключающей блок) и га- зопровод от коллектора до дроссельного кла- пана на отводе к воздухонагревателям .... Г азопровод чистого газа от дроссельного клапана на отводе к воздухонагревателям до горелок 		1.25А 1,25РЙ 1,5РЯ 1.5Р4 2Р4
Прим еч^а н и'я. 1. Нормативное избыточное внутреннее дав-
ление принимается' Pt —в воздушном тракте, Pt — под колошником*
Pg — перед листовой задвижкой и Р4 — в межцеховых газопро-
водах.
2. Доменная печь и газопровод .грязного газа от печи до пыле-
уловителя на прочность внутренним давлением не испытываются*
Оно заменяется контролем качества швов, просвечиванием, ультра-
звуковым методом и т. д.	*
Г л. 15. Доменные цехи и газоочистки
319
Таблица 15.7
Нормативные нагрузки от отложений Пыли иа внешние
сплошные покрытия (при углах наклона к горизонту
от 0 до 25°)	*
Таблица ' 15.10
Нормативная нагрузка от подвижного состава
Нормативные
нагрузки в тп
Конструкции	Нормативные нагрузки в кг)м* для расчетных сочетаний	
	О	Г Д! Ос
Колощниковая площадка . . , Прочие площадки колошника Все покрытия и п'лошадки в радиусе 100 м от доменной печи	  .	]	500 200 50
Подвижной
состав
sll вес
« S « тары
И гЪ О
Чугуновоз .	158	58
100 тп (140 тп) . (210,4)	(70,4)
Расчетные схемы и нормативные^
нагрузки (давления на оси) для (
сочетания на грузки^О
^(5200)
Рис. 15.2$.
Схема мак-
симального
отложения
пыли в пы-
леуловите-
лях
Таблица 15.8
Нормативные нагрузки от отложений пыли
' в пылеуловителях /	»
Конструкции	Нормативные нагрузки в % заполнения пылью объема, показанного на рис. 15.29, для расчетных сочетаний		
	О	Д	°с
'"’Первичный пылеуло- витель 	. Вторичный пылеуло- витель 			’ 50 25 "	38	100 50.
Шлаковоз объ- 106	73
ембм 16,5 л1 !
Р =39,5 (52,6)
р р,
£«31; Р1Я=25
У75О—\
Таблица 15.9
Нормативные температуры металла трубопроводов
и оболочек
/ Конструкции	Нормативные температуры ме-		
	талла[тдля сочетаний1		нагрузок
	О	 Д	_А_
Газопровод грязного газа до	80	ПО	150
пылеуловителя, футерованный То же, от пылеуловителей			
до скрубберов, футерованный	50	75	100
То же, нефутерованный . , Воздухопровод холодного	200	250	, ( 300
дутья, нефутероваинь^й • , . Воздухопровод горячего	1 140	155	170
			120
дутья/ футерованный	 Газопроводы чистого и по-	80	100	
лучистого газа, нефутерован-			
ные 		Независимости от климатических условий		
Доменная печь . 			60	80	100
' Пылеуловители . • . . . .	80	100 '	120
Воздухонагреватели ....	100	120	150
5} нормативное внутреннее избыточное давление для
сочетаний нагрузок О и Ос (Ос — только для. комплек-
са доменной печи)—по заданию на проектирование, 'при-
чем для доменной печи давление .между фурмами' и ко-
лошником принимается меняющимся по прямолинейно-
му закону.
Расчетные давления прйнимаются: при испытании
на плотность равными нормативному ,для сочетания О
(кроме доменной печи и газопровода грязного газа от
печи до пылеуловителя, для которых величина давления
Трансферкар рудный 60 тп	125	65
Трансферкар коксовый 30 тп	105	75
Вагон-весы	105	75
30 тп		
Вагон-весы	120	80
40 тИ 1		
Тележка для вывода вагон- весов	140	20
Паровоз 9п типа 0-3-0	55,2	—
То же, типа	104,5	
1-5-0		
		/	
1	ы » <	> 1	L э
Р=18,4
Mg	к		mt । >		[Ш0
		7Ш		Mg	
		J> '	И		к
Р==18,4; Pt=12,3
320
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
устанавливается особо), а при испытании на прочность
по табл. 15.6;
6)	нормативные нагрузки от отложения пыли — по
табл. 15.7 и 15.8, при этом нагрузка от пыли на ребри-
стый настил не учитывается. Нагрузка от пыли на наруж-
ной поверхности трубопроводов, расположенных в ра-
диусе 100 м вокруг доменной печи, исчисляется исходя
из угла естественного откоса пыли, равного 35°, но не бо-/
лее 50 кг)м2 (средняя) и только для сочетаний Д и О
Для наклонных (более 25°) поверхностей нагрузка при-
нимается по интерполяции, считая, что при угле накло-
на 45° к горизонту нагрузка от пыли будет равна нулю;
7)	'нормативные температуры конструкций — по
табл. 15.9;
8)	ветровая нагрузка — согласно СНиП. При расче-
те отдельных сооружений, имеющих малые поперечные
размеры по сравнению с высотой, для которых ветровая
нагрузка имеет решающее значение (каркас лифт^, свечи
и т. д.), полученная по СНиП величина скоростного на-
пора ветра умножается на динамический коэффициент,
приведенный в табл. 15.12;
9)	нагрузки от подвижного состава — по табл. 15.10;
10)	нормативные нагрузки от шихты — по табл.15.11;>
Таблица 15.11
Нормативные нагрузки от шихты на колонны горна
« другие конструкции, непосредственно воспринимающие
эту нагрузку
Сочетания нагрузок	Нормативные нагрузки
О (при нормальной работе) ...	0,5 7У Д (при зависании) . 		 7У Ос (при осадке)	 kfV=2^V	- Обозначения: V — объем шихты, весЧсоторой передается на рассматриваемую конструкцию; 7 — объемный вес шихты; k= 2— динамический коэффициент по табл. 15.12.	
11)	нагрузка от скипа на цаклонный мост и подъ-
емник коксовой мелочи — определяется геометрическим
разложением равнодействующей оил тяжести, дейст-
вующих на скип, по направлению тягового троса (вдоль
рельс при обрыве и застревании) и направлению, нор-
мальному к рельсу или верхней направляющей:
для сочетания нагрузок О (подъем груженого ски-
па)	/
.	(15.1)
для сочетания нагрузок Д (подъем перегруженного
•скипа)
J+yV=T+A + P2;	(15.2)
для сочетания нагрузок Ос застревание скипа' при
подъеме
g + YV=TH + A+P2+tf '	(15.зх
«ли обрыв перегруженного < скипа
/	^+YV = ?i+P2+E.	(15.4)
Кроме того, для каждого сочетания нагрузок учиты-
вается нагрузка от опускающегося порожнего скипа
g^r+A+^2.	(15.5)
В формулах (15.1) — (15.5) приняты обозначения:
g— собственный вес скипа;
0,7 — коэффициент нормального заполнения скипа;
V—- полезней объем скипа, равный 0,9 его гео-
метрического объема;
7 — насыпной вес руды, равный 2,5 т/м3;
Т — усилие в скиповом тросе, возникающее при
подъеме1 скипа;
Т —усилие в скиповом тросе, развиваемое лебед-
кой при максимально возможной перегрузке
ее электродвигателя;
Р\ и Р2 — давление соответственно на переднюю и зад-
- нюю оси скипа;
Я —сила сопротивления, приложенная на уровне
головки рельса;
Е — неуравновешенная составляющая, параллель-
ная рельсу.
Рис. 15.30. Схема нагрузок для балансира
а — при свободном опускании конусов, б — при принудительном
опускании конусов
При расчете вертикальных участков путей подъемни-
ка коксовой мелочи горизонтальную нагрузку от скипа
(в любом направлении) следует принимать равной 0,2 от
веса загруженного скипа (черточки над величинами сил
в формулах обозначают векторы);
12) нагрузка от балансиров — опорная реакция ба-
лансиров равна равнодействующей весов 'балансира,
штанги, конуса, веса , шихты на конусе и натяжению
тросов. ,
а)	При свободном опускании конусов'(рис. 15.30,а):
для сочетания нагрузокО иД
конус закрыт
н ; I
конус полузакрыт (начало' открывания)

Н = ТХ-,
конус открыт
7?6 = p8'+'Q + 7,y;
Н = ТХ\
(15.6)
(15.7)
(15.8)
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
321
для сочетания нагрузокОс
ликвидация слабины троса после отставания конуса от
работы лебедки
=^2^1+ Q +^макс >1	Q
н-тх	}
11 — 1 макс »	J
где —вертикальная реакция оси балансиров;
Я — горизонтальная реакция оси балансиров;^
Iх и ТУ—проекции натяжения в тросе Т соответст-
венно на горизонтальную и вертикальную
оси;
Q — вес дополнительного груза на рычаге;
Pi — усилие в штанге, уравновешивающее
контргрузы;
— усилие в штанге от веса конуса, шихты и
штанги;
Р3 — усилие в штанге от веса конуса и штанги;
Т макс — натяжение в тросе, возникающее в момент
остановки падающего конуса с шихтой,
равное весу контргруза, умноженному
на k\\
— коэффициент, учитывающий динамическое
воздействие падающего конуса с шихтой н
определяемый по .формуле (15.23).
б)	При принудительном опускании конусов
(рнс. 15.30,6):
для сочетания нагрузок О и Д
конус закрыт
/?б-0 + Л+^;
конус полузакрыт (начало открывания)
Дб = ф + Ра+П;
Н=Тх->
конус открыт
Н=ТХ;
(15.10)
(15.11)
(15.12)
для сочетания нагрузок Ос
Я6 = <2 + Л) + Пр
конус застрял
Я = Тн’>
ликвидация слабины троса после отставания конуса от
работы лебедки при ударе конуса о чашу
Кб = Q^2 4“ Р&£
Я = 0 ,
(15.14)
где /?б — вертикальная реакция оси балансиров;
Н — горизонтальная реакция оси балансиров;
Q — собственный вес рычага и контргруза ба-
лансира;
Pq — максимальная несущая способность
штанги при ее работе на сжатие;
Pi — усилие в штанге конуса, уравновешиваю-
щее балансир с контргрузом (с учетом
натяжения троса);
'Таблица 15,12
Коэффициент динамичности k
Вид нагрузки	Сочета- ние нагрузок	Значе- ние k	Конструкции, на которые распрост- раняется коэффи- циент k
Воздействие шихты при осадках (учитывается вес только шихты, располо- женной выше уровня рас- сматриваемой конструкции) Воздействие шихты при разгрузке в Л скип или из скипа (учитывается вес шихты в объеме скипа) . . Неуравновешенная часть веса контргруза конусных балансиров: а);'в момент закрыва- ния конуса	 б) при ликвидации'сла- бины конусных тро- сов 		 Усилие в тросе конус- ных шкивов (кроме случая ликвидации слабины — см. выше): а при принудитель- ном опускании ко- нуса 	 б) при свободном опу- скании конуса . . , Нагрузка от лебедки для маневрирования кону- сами (кроме случая лик- видации слабины — см, выше)	 * Нагрузка от цилиндров для маневрирования кону- сами (кроме случая ликви- дации слабины — см. вы- ше)	....... Нагрузка от скиповой лебедки . . • * 	 Вертикальная нагрузка от электрических кранов и подвижного состава (в том числе от скипов), кро- ме тележки монтажной балкн	*	 Нагрузка от газовых го- релок 		 Ветер 		  .	°с О О Ос О О о . £ о О О; Д : О; Д ; 1Д;.ос;	2 1,8 2 Опреде- ляется расчетом согласно 15.3-А 1.1 1.5 1.1 1.5 . 1.1 1,1 1.1 1,3	Колонны горна и кожух печи Балки, поддер- живающие спуск- ные желоба и приемную ворон- ку, а также пути скипа Подбалансириые балкн (непосред- ственно несущие нагрузки) Конструкции колошникового устройства (под- балансирные бал- ки, рамы и связи копра), балки несу- щие конусные ле- бедки или пнев- матические ци- линдры, и другие конструкции, вос- принимающие на- грузку, а также тросы, испытыва- ющие эти усилия Подшкивные балкн , То же Балкн, непос- редственно несу- щие нагрузку от лебедки То же, от ци- линдров То же, от лебед- ки Балкн, непо- средственно несу- щие нагрузТсу То же Только для со- оружений, имею- щих малые попе- речные размеры сравнительно с высотой
21— 915
322
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
р2 — усилие в штанге от веса шихты, конуса и
штанги;
Рз— усилие в штанге от веса конуса и штанги;
Р4 — усилие в штанге, уравновешивающее
контргруз без учета натяжения троса;
и —проекции первоначального натяжения
конусного троса Т=0—1,5 т соответст-
венно на горизонтальную и вертикальную
оси;
Т'Л'иТ’У—проекции натяжения конусного троса Т
при'работе лебедки на оси х и у;
Т* и —проекции усилия в конусном тросе, раз-
виваемое лебедкой при максимально воз-
можной перегрузке ее электродвигателя,
на оси х и у, причем величина Тн не
должна превосходить величины натяже-
ния троса, соответствующей усилию Pq в
штанге;
&2 — коэффициент, учитывающий динамичес-
кое воздействие падения балансира с
контргрузом, определяемый по формуле
(15.25).
Опорные конструкции, воспринимающие усилия от
направляющего устройства (узлы закрепления штанги),
рассчитываются на действующую в любом направлении
в плоскости направляющего устройства силу, равную
4% от усилия в штанге;
13) заполнение скрубберов и электрофильтров во-
дой до аварийного уровня (сочетание нагрузок Ос —по
заданию на проектирование).
Коэффициент динамичности. Значения динамическо-
го коэффициента для различных конструкций доменной
печи и видов нагрузки приведены в табл. 15.12.
Коэффициент перегрузки. Значения коэффициента
перегрузки для различных видов нагрузки даны в
табл. 15.13.
Таблица 15.13 Коэффициент перегрузки п	
Вид нагрузки	Значения п
Постоянные нагрузки (кроме веса термоизоляци- онных плит и засыпок) . 		 Постоянные нагрузки от веса термоизоляционных плнт и засыпок . . •	 Постоянные нагрузки при расчете анкеров н дру- гих элементов, где постоянная нагрузка уменьшает силовое воздействие	 Давление и собственный вес сыпучих мат ериалов (в том числе и пыли на покрытиях)		 Внутреннее давление газов (включая вакуум), кроме случаев испытания на прочность	 То же, прн испытании на прочность (табл. 15.6) . . Нагрузка от веса оборудования и полезные наг- рузки на площадках		 Нагрузки, возникающие в результате работы обо- рудования (усилия в тросах лебедки и т. д.)	 Гидростатическое давление 	 Нагрузка от подвижного состава , . 		 Ветровые нагрузки		 Нагрузки от снега	 „	в трубах от отложений пыли, конденсата и т. д.	 Температурный распор кладки н холодильников . , Воздействие температурного расширения металло- конструкций 	 		 Нагрузки на колонны горна (учет неравномерно- сти распределения нагрузки между колоннами) . , .	и 1,2 0,9 1,2 1,1 1 1,2 1,2 1,1 1,2 1,2 1,4 1,1 1,3 1,2 1,1
Коэффициент условия работы. Значения коэффици-
ентов условий работы для различных элементов кон-
струкций доменной печи приведены в табл. 15.14.
Таблица 15.14
Коэффициент условия работы m
Элементы конструкций	Значения пг
Для кожухов доменных печей, воздухонагрева- телей, пылеуловителей, скрубберов, электрофиль- тров, а также трубопроводов: а)	при расчете на прочность: с учетом концентрации местных напряже- ний 	 без учета концентрации местных напряже- ний 	 б)	при расчете на устойчивость	 Для колонн, опор и рам	 Для сжатых элементов ферм наклонного моста Для элементов, рассчитанных на аварийные нагрузки: а)	удар большого конуса при его отставании от работы лебедкн 	 б)	предельное заполнение пылеуловителя пылью		 Для плоских анкеров воздухонагревателей . . . Для прочих элементов конструкций ......	1,25 0,85 0,65 1 0,9 1 1 0,9 По действую- щим нормам 1 проектирова- ния стальных конструкций
Предельные деформации (прогибы). Величина про-
гибов, как правило, подсчитывается от сочетания нагру-
зок О, кроме строк 1 и 3 табл. 15.15, для которых про-
гиб подсчитывается от сочетания нагрузок Д, причем
для in. 1 прогиб определяется в точке крайнего положе-
ния монтажной тележки (прогиб определяется от нор-
мативной нагрузки без коэффициента динамичности).
Таблица 15.15
Предельные деформации (прогибы) от временных
нормативных нагрузок без учета коэффициента
динамичности
Элементы конструкций	Величина прогиба в долях пролета или удвоенного вы- лета консоли
Балка монтажной тележки колошника	 Главные^фермы наклонного моста скипового подъемника . Каркас лифта	 Переходные площадки и лестницы 		1 500 1 800 1 400 1 , 200
Б. УКАЗАНИЯ по РАСЧЕТУ
Расчет кожухов. Общие положения. Расчет проч-
ности кожухов доменных печей и воздухонагревателей
производится с учетом совместного действия давлений
газа, шихты и чугуна, а также усилий, вызванных тем-
пературным распаром, возникающим в системе,- сталь-
ная оболочка — футеровка — набойка — холодильники.
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
323
При этом собственный вес конструкций, футеровки и
оборудования из-за незначительности вызываемых им
напряжений не учитывается*
Расчетная температура внутренней поверхности
кладки печи приведена на рис. 15.31, а кладки воздухо-
нагревателя— на рис. 15.32,
а)
t=500a
t^i^oo0 I
t=fOOO°/
я /
/
/
/
/
Рис. 15 31< Схематический разрез доменной печи и гра-
фик расчетной температуры
а — расчетная температура внутренней поверхности;
б — схематический разрез; в — деталь кладки; 1 —
верх кожуха шахты; 2 — ннз кожуха шахты, 3 — низ
кожуха распара; 4 — то же, заплечиков: 5 — то же,
горна (уровень чугунной летки); 6 —- верх кожуха
лещади; 7 — уровень низа лещади или охлаждения
днища, точка А? на глубине 1 лс от верха лещади
Напряжения в кожухах печи и воздухонагревателя
зависят от ширины зазоров между кладкой и кожухом,
между кладкой и сплошными вертикальными плитовыми
холодильниками и от вертикальных зазоров между эти-
ми холодильниками, а также от деформативности мате-
риалов, заполняющих зазоры. Поэтому учитываемые в
расчетах характеристики зазоров и засыпок должны вы-
держиваться прн проектировании конструкций футеров-
ки и холодильников. Ниже приведены предложенные
канд. техн, наук Сорокиным формулы для определения
напряжений, возникающих в кожухах доменных печей и
воздухонагревателей, за исключением напряжений от
краевого эффекта и местных напряжений, которые при
коэффициенте условия работ 0,85 (табл. 15.14) могут не
проверяться; исключение составляют купола печи и воз-
духонагревателя, для которых проверка этих напряже-
21* "
ний обязательна. Расчетные формулы выведены для ко-
нической формы кожуха горна, но применяются и для
цилиндрической ( в запас прочности). При установлении
коэффициентов расчетных формул футеровки доменных
печей и воздухонагревателей приняты из шамотного
или высокоглиноземисто-
го кирпича, а также из
углеродистых блоков и
жароупорного бетона.
Рис. 15.32. Схематиче-
ский разрез воздухона-
гревателя и график рас-
четной температуры
а — расчетная температура
кладки; б — схематический
разрез; 1 — кладка из кир-
пича а=345 -о; 2 — засыпка
диатомовой крошкой; &=
=60 мм, 3 — кладка из тре-
пельного кирпича &i=65 мм

Для заполнения зазоров приняты материалы: между
сплошными плитовыми вертикальными холодильниками
и кожухом лещади или горна — углеродистая набой-
ка; между сплошными плитовыми вертикальными холо-
дильниками н кожухам толстостенного распара и шахты,
а также между кладкой толстостенного распара и шах-
ты и кожухом шахты — шлако- или шамотно-асбесто-
вая засыпка; между сплошными вертикальными плито-
выми холодильниками — чугунная замазка; между клад-
кой и кожухом воздухонагревателей — трепельный кир-
пич (65 мм) и диатомовая крошка (60 мм), При
материалах заполнения, с отличающимися механиче-
скими и физическими характеристиками значения коэф-
фициентов, приведенных в табл. 15.16 и 15.17, меняются
согласно приложению к «Инструкции по проектированию
стальных конструкций доменных цехов и газоочисток».
Кожух доменной печи. В формулах для расчета ко-
жуха доменной печи приняты следующие обозначения:
ахр—расчетные кольцевые напряжения в кожухе от
внутреннего давления газа, шихты и чугуна;
axt— то же, от температурного распора футеровки и
холодильников;
ауР— расчетные меридиональные напряжения в ко-
жухе от внутреннего давления газа;
&гр—коэффициент трения, учитывающий свойства
материала заполнения зазоров;
г — радиус кожуха в см\
S—расчетная толщина кожуха в см\
Рн—нормативное давление газовой среды в кг/см2;
b -s- зазор между кладкой и сплошными вертикаль-
ными плитовыми холодильниками или между
кладкой и кожухом в см;
ш — коэффициент условия работы;
— коэффициент, учитывающий двухосное напря-
женное состояние [формула (17.32) и табл.
17.16]; '
а — толщина кладки в расчетном сечении в см;
I — высота соответственно лещади, стенок горна,
распара и шахты в см, принимаемая по
рис. 15.31;
324
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 15.16
Значения величии ахР, сХ{, а^р и £тр для первого состояния кладки доменной печи
Сечейия по рис. 15.Й, б t	°хр °хг	1.1+^1,2 + ^ 1,1*			= (Л + ВЫ + СЬ + Ft>) Г + О					’уР	^тр
	°хг=аРц V О		3- 8	hr °хч^ у О	А	В	С	F	Q		
I	0	0		0	12	0,036	—0,36	—1,47	0	Ря г , ,	0,5
II	А. °’5 н 8	0		0,75 V 8	8,4	0,051	-0,34	—1,2	(о—170)5	"25~ 1,1	0,5
III					Не расчетный случай						
IV	Рн~0,5 . н 8	0,1 d2r 8	0,5	0	10,05	0,11	—0,556	, —2,24	(а—100)3,6		0,3
V	Рн —0,5 н 3	0,1 d2r 6	0,5	0	8,9	0,097	-0,493	-1,985 .	(0—100)3,6	Рн г  Чг1,1	0,3
VI		0		Z 0	8,64	0,121	-0,608	—1,995	(0—100)5		0,3
Таблица 15.17
Значения величии axpt axtt <ЗуР и &тр
для второго состояния кладки доменной печи
Сечения по рис. 15.31, б	ал:р-'’л:г1,1+’жш1’2 + + ч 1  1 *			°xt	°УР		^тр
	хс ' г ^рп— н 8		hr				
I		0	0,75foWr 5	По гра- фикам на рис. 15.33			0,5
И III		0 0,35^ 8	0,75 V 6 0	То же		Ра г Г —-! 1 28 ’Х	0,5/ 0,5
IV, V		0,1 — 3	0	0			0
yi		0	0	0			0
°хГ— кольцевые напряжения в кожухе только от нор-
мативного давления газа;
ахш—то же, от нормативного распора шихты;
°хч — то же, от нормативного давления чугуна;
hi расстояние от низа кладки лещади до оси чугун-
ной летки в м\
h2 — расстояние между осями фурм и чугунной летки
в м;
di—диаметр горна по внутренней грани кладки в м\
d2 — диаметр распара по внутренней грани кладки
в м,
kc — коэффициент сочетаний.
Расчетные кольцевые <?х и меридиональные ра-
стягивающие напряжения в кожухе горна и шахты до-
менной печи определяются по формулам (15.15) и (15.16)
^М,1 и 1,2 — коэффициенты перегрузки л, принятые по табл.
для двух состояний кладки: первого — при целой клад-
ке, второго — при выгоревшей кладке:
kc
ах = (ахр Н" axt) mk^ ’	(15.15)
mkM <	(15-16)
Значения величин, входящих в эти формулы для
различных сечений кожуха доменной печи, даны в
табл. 15.16 и 15.17, а также на графике (рис. 15.33), со-
ставленных для случая расположения сплошных верти-
кальных плитовых холодильников ниже мораторного
кольца и охлаждения шахты отдельными горизонталь-
ными холодильниками. При охлаждении участка шахты
выше мораторного кольца сплошными вертикальными
плитовыми холодильниками напряжения vxt этом
участке для второго, состояния кладки определяются
как для 1сечения II (остальной расчет не отличается от
обычного). Значения для первого состояния кладки
принимаются равными 300, кг] см? в случае, если их зна-
чение, определенное по табл. 15.16, получается меньше
(в том числе и отрицательным).
Толщина отдельных участков кожуха определяется
по следующим сечениям (см. рис. 15.31, б):
лещади — по ее верхнему сечению (сечение I);
горна — по его нижнему сечению (сечение II) t за
исключением участка кожуха горна высотой, равной 0,1
диаметра лещади (считая от точки перегиба кожуха),
толщина которого принимается равной толщине кожуха
лещади. Ослабление кожуха горна отверстиями фурм и
близлежащими летками учитывается местным увеличени-
ем расчетной толщины кожуха фурменной зоны на 20%
(принимается во внимание уменьшение радиуса кожуха
примерно на 15% сравнительно с сечением II—II). Ши-
рина усиленной зоны должна быть не менее 2 диаметров
отверстий для фурм и располагается симметрично отно-
сительно осей этих отверстий (допускается смещение на
величину, меньшую 20% диаметра отверстия);
заплечиков — по их'нижнему сечению (сечение
III), причем ослабление расположенными вблизи рас-
сматриваемой зоны фурменными отверстиями, а также
увеличение диаметра в верхней части конуса и возмож-
ность интенсивного роста .ребристых холодильников.
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
325
(сравнительно с плоскими) из-за неравномерного нагре-
ва учитываются коэффициентом 1,4, на который умножа-
ются полученные по таблице напряжения;
распара — по его нижнему сечению (сечение IV).
При ослаблении отверстиями для холодильников толщи-
на кожуха увеличивается по сравнению с расчетной про-
порционально проценту ослабления площади сечения ко-
Рис. 15.33. Графи-
ки напряжений
в кожухе лещади
и горна доменной
печи в зависимости
от величины отно-
шения суммы вер-
тикальных зазо-
ров между холо-
дильниками к
длине окружности
1 — для холодильни
КОВ ТОЛЩИНОЙ 160 мм,
2 — то же, 235 мм;
3 — то же, 345 мм
Толщина холодильни-
ка «принимается по
его наружному раз-
меру, включая зону
с залитым кирпичом.
При толщинах холо-
дильников, отличных
от приведенных на
графиках,, значение
определяется ин-
терполяцией нли эк-
страполяцией. Значе*
ния даны для во-
дяного охлаждения;
прн испарительном
охлаждении они уве-
личиваются в 1,5 раза
жуха; при этом толщина кожуха распара должна при-
ниматься не меньше толщины примыкающего кожуха
шахты;
шахты — по, ннжнему и верхнему сечениям (сече-«
ния V. и VI) с определением толщин в промежуточных1
сечениях шахты по линейной интерполяции; учет степе-
ни ослабления кожуха шахты отверстиями производится
подобно расчету кожуха распара.
Величина зазора (Ь) принимается: между вертикаль-
ными плитовыми холодильниками и кладкой — средней
в пределах одного уступа (пояса кладки); между ко-
жухом и кладкой в местах, где последняя имеет высту-
пы, примыкающие вплотную к кожуху (рис. 15.31, в), —*
по формуле
п — 2
Ь = О,5(ЬВ + ЬН)-----0,8,	(15.17)
п	t
где 6В и Ьн— соответственно верхний и нижний, мини-
мальные зазоры, принимаемые по дейст-
вующей инструкции по футеровке домен-
ных печей;	.
п — число рядов кирпича в, поясе кладки,
включая выступ из двух рядов кирпича;
0,8 — коэффициент, учитывающий неравномер-
ную ширину зазора.
Мораторное кольцо рассчитывается как элемент
кольцевой балки швеллерного сечения, передающей на-
грузки от колонн шахты на колонны горна в случае не-
совпадения их в плане. Кроме того, в радиальном на-
правлении оно рассчитывается на треугольную нагрузку
от веса кладки (пролет принимается равным разности
радиусов примыкающих участков шахты й горна). Тол-
щина стенки мораторного кольца должна быть не мень-
ше толщины более тонкого Из примыкающих к нему уча-
стков кожуха.
Толщина кожуха купола (на всей его длине) и при-
мыкающего к нему участка кожуха шахты определяется
расчетом только на внутреннее давление газовой, среды
с учетом краевого эффекта согласно указаниям,.-приве-
денным в главе 20. Толщина кожуха в зоне крепления к
нему защитных сегментов должна быть не менее полу-
суммы толщин кожуха купола и верхнего пояса'шахты.
Пример. Расчет кожуха типовой доменной печи объ-
емом 2000 м3. Исходные данные:
1)	давление газовой среды для сочетания нагрузок
О — у фурм 3,5 ати, под колошником 2,5 ати; для сече-,
тания нагрузок Ос — 4 ати по всей высоте печи; ,
2)	размеры кожуха приведены на' рис. 15.34,а;
3)	кожух на высоту до отметки 26 380 охлаждается
сплошными плитовыми холодильниками толщиной;
235 мм, вертикальные зазоры между ними составляют
3,5% от длины окружности кожуха;	1
4)	холодильники шахты не ослабляют кожух;
5)	расчетное сопротивление стали 7?=2800 кг!см\
- Значения отдельных величин в формулах (15.15) и
(15.16), принимаемые по табл. 15.16 и 15.17, сведены в
табл. 15.18 и 15.19. Толщиной кожуха в разных сечениях
К примеру расчета кожуха доменной печи
Первое состояние кладки 3
Таблица 15.18,
Второе  со-
стояние клад-
ки
3

s
е
SS <3
И V.
3$
3
3
660
3,9
6
3
3
169,5
559
10
ь в
39
О
* 3
в
С
F
А
вьь
съ
F8
++
ьэ
3

ьэ
3
о
G
bi
S
я
к
Э'
ж

«э J К
Я

0,036
-0,36
—1,47
12
1,402
-5,74
II
III
IV '
V -
VI
641
564
662
645
465
2,5
2,5
1,9
2,1
257
226
349
308
465
531
766
2270
2100
270
10
25
8,75
5,5
8
16,6
11,55
8
0,051
-0,34
0,11
0,097
0,1215
-0,556
,608
—1,2
—2,24
—1,985
1,995
8,4
1,275
—3,4
-3
4,062
3,275
2665
2100
140
-150
2665
1950
3,5
80
10,05
8,9
8,64
1,825
1,12
0,972
—2,705
-4,86
—4,26
-4; 16
—1,995
2,755
3,155
2,757
1822
2035
1280
80,5
69
92
-70,1
-112
1752
1918
1240
3,5
3,5
3,5
3,5.
80
80 '
80
80
Й
Лг4-Лз=|
=9,85 <
ft2=3,2.
й=9,'75.
64=10,9
d2=I0,9:
326
Раздел IV. Стальныё листовые конструкции
К примеру расчета кохужа домеииой печи
Таблица 15 19
Сечение по рис, 15/34, а	Состояние кладки	РИ н сочета- ние нагрузок (в скобках)	Коэффициенты			Ч” II о 3 и	и л в см - 1!	Pjf Л 5 3 II	X ь		л 4^ Л II	exp + axt	см		- 1 + о*	1< см	Н1
			а		7												
			(табл.	15. 16 и	15. 17)												
/	1 2	3,5 $ (О)	0 1	0 0	0 0,75	654	—	1 390	2 044	2 665 80	2 665 2 124	1333 1 062		0,86 0,86	1 150 914		0,5 0,5
11	1 2	3,5 (О) 3,5 (О)	0,5 1	0 0	0,75 0,75	494 990	—	399 678	883 1666	1 950 80	2 783 I 746	1 392 873		0,829 0,829	1 155 724		0.5 ' 0,5
III	1	3,46 (О)	Не расчетный случай														
	2	3,46 (О)	1	0,35	0	860	925	—	1 785	80	1 865	933		1,36	1 270		0,5 ‘
IV	1 2	3,37 (О) 3,37 (О)	0,5 1	0,05 0,1	0 0	648 1 290	228 456	—	873 1 745	1 752 80	2 625 1 825	1 312 913		3,43 3,43	4 500 3 135		0,3 0
V '	1 2	3,305 3^5 (О>	0,5 1	0,05 0,1	0 0	560 1 120	202 403	—	762 1 523	1918 80	2 680 1 603	1 340 802		3,26 3,26	4 370 2 615		0,3 0
	1	2,6 (О)	1	0	0	1 330			1 330	1 240.	2 570	1 285		0,581	746		0,3
VI	. 1	4 (°а				2 045			2 045		3 285	1 643		0,581	955		
	2	4(ОС)	1	0 1	0	2 045	— 1	—	2 045	0 1	2 045 |	1 023		0.581 |	586	|		0
Продолжение табл. 15.1 g
Сечение по рис. 15.34, а	Состояние кладки	Рн и сочета- ние нагрузок (в скобках)	X -Iй X ? 4- см * а t о* X	48 с?	о*** +§. о II	ЭЯВИд -	-	= U НИИ 			\		о S * g II	£ ° II	с/** || £ и	ч и	амакс с уче" том ослабле- ния
I	1 2	3,5 $ (О)	575 457	326 326	901 783	0.338 0,368	1,14 1,14	1,03 1,03	2 75'0 2 190	930 1805	} 	2 750 2 190
II	1 2	3,5 а (О)	578 362	494 494	1 072 856	0,385 0,49	1,146 1,155	1,027 1,019	2 860 1 780	1 100 872	} 1	2 860 1 780
III	1	3,46 (О)					Не расчетный случай					
	2	3,46 (О)	635	430	I 065	0,67	1,13.5	1,035	1 930	1 100	1,4	2 700
IV	1 2	3,37 а (О)	1350 0	645 645	1 995 645	0,76 0,35	1,11 1,14	‘ 1,07 1,03	2 810 1 880	2 140 665	} .	2 810 1 880
V	1 2	3,305 (О) 3,305 (О)	I 310 0	560 560	1 870 560	0,698 0,349	1,128 1,139	1,044 1,035	2 800 1 660	1 950 580	} 	2 800 1 660
	1	2,6 (О)	224	665	889	0.346	1,137	1,035	2 660	890	1	2 660
VI	1	4 (Ос)	286	1 023	1 309	0,398	1,15	0,819	2 690	1 070		2 690
	2	4(°с)	—	1 023	1 023	0.5	|	1,155 |	0,815	1670	|	835	|	1 1	1 670
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
327
Таблица 15.20
Значения величин axPt sxt и для воздухонагревателя в формулах (15.15) и (15.18)
Сечения по рис. 15.32, а	Формула		°xt	3У₽
I	(15.15) и (15.18)	1,1рн—— Н «в	(7,4 — 0,53^—1,99 SB)r	1,1 ₽н 28в
П	(15.15)	1, \р —-— 28в	(7,2 + 0,345 Вв k — 0,83 bk — - 3,156^ г ±(0,0П - 26,7) 7,5	1,1р —-— 2SB
	(15.18)	1,1рн —— Н 8в	(14, 6 4- о,34й 6В k — 1.36ЙЛ- 5,146В) г + ±(0,0П —26,7) 7,5	‘	
	(15.15)	1,1рн —-— н 28 н	2,8 —		 8н -	1,1рн—-— Н 28в
	(15.18)	Ь1'и а н	z	Sn (14,6 + 0,34Й6ВЛ — 1,36 bk — 5,14 6B)r -5- йи	
задаются предварительно. Окончательные толщины ко-
жуха указаны на рис. 15.34, б, причем для них были
приняты: компенсация ослабления кожуха шахты фур-
менными отверстиями равной 20% толщины; толщина
кожуха распара равной толщине примыкающего к нему
кожуха шахты; минимальная толщина кожуха шахты
16 мм; толщина кожуха в зоне краевого эффекта на от-
метке 38 200 (согласно изложенному в главе 20) 30 мм.
Кожух воздухонагревателя. Расчетные кольцевые
ъх и меридиональные сту растягивающие напряжения
в цилиндрической части кожуха воздухонагревателя
соответственно определяются по формулам (15.15) и
(15.18):
п L I П 7Ь °ХР °Xt \
аУ = I аур + О,7яТр	* r IX
(15.18)
Значения величин, входящих в формулы (15.15) и
(15.18) для разных сечений (рис. 15.32) кожуха1 воздухо-
нагревателя, приведены в табл. 15.20.
Коэффициенты формул в табл. 15.20 определены ис-
ходя из приведенных на рис. 15.32 распределения темпе-
ратуры внутренней поверхности кладки, толщин клад-
ки и заполнения зазора. При других данных значения
напряжения стхЛ определенные по табл. 15.20, коррек-
тируются, причем изменению температуры на каждые
±100° соответствует изменение vxt иа ±2,5%, а увели-
чению толщины кладки на каждые 100 мм — увеличение
axi на 5%.
Толщина кожуха между сечениями I и II принима-
ется постоянной. Кольцевые напряжения на этом участ-
ке меняются по прямолинейному закону, а меридиональ-
ные — остаются постоянными от сечения II до сечения,
расположенного на 0,3 расстояния до сечения I; далее
их величина изменяется по прямолинейному закону. Тол-
щина кожуха по всей высоте зоны непосредственного
примыкания кладки к металлу (участок без засыпки)
принимается постоянной с учетом увеличения, компен-
сирующего ослабления кожуха отверстиями; расчет ком-
пенсации отверстий производится согласно указаниям в
главе 20, причем значение & (требуемое по расчету на
внутреннее давление) принимается равным фактической
толщине оболочки, умноженной на отношение
а
—, где
а является напряжением, определенным по формулам
(15.15) и (15.18).
В формулах (15.15) и (15.18) и в табл. 15.20 приня-
ты обозначения:
I — расстояние от верха цилиндрической части
воздухонагревателя др рассматриваемого се-
чения в см;
Лтр — коэффициент трения (учитывающий свойст-
ва материалов заполнения зазоров), равный
0,125;
SB и SH — толщина кожуха соответственно в сечениях
I и II н сечении III в см;
Ь — зазор между кладкой и кожухом, заполнен-
ный диатомовой крошкой, в см;
Ь\ — толщина изоляционного слоя трепельного
кирпича в см;
k — величина, равная 14-0,0161.
Остальные обозначения соответствуют принятым для
расчета кожуха доменной печи.
Толщина днища воздухонагревателя принимается
равной 0,75 толщины примыкающего к нему кожуха.
Толщина купола воздухонагревателя принимается из
расчета работы его на внутреннее давление газовой сре-
ды с учетом местных напряжений, возникающих в ме-
сте примыкания стенки.
Части кожухов всех сосудов над опорами (в местах
передачи сосредоточенных нагрузок) следует укреплять
328
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 15.21
К примеру расчета кожуха воздухонагревателя ’
Сече- ние	Формула	S в см	ахр	’ур	1 в см	axt	°X=°Xp + °Xf		/мин макс	& м	ах	’у
I	(15 15) (15.18)	1	1 730	865	0 .	791	2521		“6— 0,343 2521	1,14	2600	895
П	(15.15) (15.18)	1	865	865	3719 '	412	1277		1277 ——— = 0,663 1930	1 1	1365	2060
			1730			1210				1, *		
III	(15.15) (15.18)	1,6	541	541	4010	788	1329		0,93 1329	1,035	1500	1410 .
			1082			717						
		Прн рн = 3,5 кг}см*\ г =			: 450 см\ m	= 0,85; kc	= i; *тр = 0,	,125;	* = 1-р0,01-6,5 = 1,065			
ребрами жесткости на высоту 0,152? (где D — диаметр
кожуха), рассчитывая их на продольный изгиб из пло-
скости кожуха как стойку, нагруженную опорной реак-
цией. В расчетное сечение, помимо самих элементов же-
сткости, вводится часть кожуха шириной до 15 8 с каж-
дой стороны от крайнего элемента ребра. Расчетная дли-
на стойки принимается равной 0,3D.
Расчет анкеров B03ftyx0HarpesaTeflfli При располо-
жении на равных расстояниях по окружности и при пло-
ском днище анкеры воздухонагревателя рассчитываются
на внутреннее давление и ветер по формуле
я 2NXit г (Л + Р2)0,9	„„	_
No =-----7-----— 1~2-----------< F0Rm, (15.19)
k	k
где Nq — расчетное усилие анкера;
Fo — расчетная площадь сечения анкера (с учетом
ослабления коррозией);
г— радиус цилиндрической оболочки воздухона-
гревателя;
* Pi — нормативный вес стальной цилиндрической
оболочки и купола воздухонагревателя, а так-
же опирающихся на них конструкций (лестниц
и т. д.);
Pt — нормативный вес периферийной кольцевой фу-
теровки воздухонагревателя, а также заполне-
ния зазора между кожухом и кладкой, учиты-
ваемый только в случае примыкания кладки
внизу воздухонагревателя к кожуху вплотную
(зазор не более 10 мм);
» Afi — продольное расчетное усилие на единицу дли-
ны окружности оболочки от внутреннего дав-
ления н ветровой нагрузки;
k — число анкеров;
0,9 — коэффициент перегрузки, принимаемый по
табл. 15.13.
Величина Afi принимается наибольшая из вычислен-
ных по формулам
Мв —изгибающий момент от расчетной ветровой
нагрузки у основания воздухонагревателя
как стержня, защемленного в фундаменте;
« — коэффициент перегрузки, принимаемый по
табл. 15.13.
Расчетное усилие на анкер в период мбнтажа метал-
локонструкций определяется по формуле
дгМОНТ	< р рж /in
No	—	-	- <FoRm. (15.21)
Пример. Расчет кожуха воздухонагревателя типовой
доменной 1печ!И объемом 2000 м3
Исходные данные
1.	Давление газовой среды: рн = 3,5 ати для сочета-
ния нагрузки О; рн=4 ати для сочетания нагрузки Ос
3,5
Учитывая, что отношение^-=0,875 больше, чем коэф-
фициент сочетания для О, равный 0,8, а при испытатель-
ном давлении, равном 1,25 • 3,5=4,375, коэффициент пе-
регрузки принимается равным единице и коэффициент
сочетаний равен 0,9, расчет ведется только по сочетанию
нагрузки О (4,375 • 1 • 0,9 « 3,5 • 1,1).
2.	Геометрические параметры г =450 см; Zj_n =
=3719 см и /ц—ш = 291
3.	Расчетная температура внутренней поверхности
кладки,* ее толщина и толщина зазора указаны на
рис. 45.32.
4.	Кожух проектируется из стали с расчетным со-
противлением 7?=2800 кг/см2
5	Кожух ослаблен в нижней части отверстием
= 178 см для дымового клапана.
Расчет сведен в табл. 15.21.
РмГП Мв
(15.20)
Проверка толщины кожуха в месте ослабления от-
верстием производится с учетом недонапряжения стен-
ки при работе ее на внутреннее давление и температуру.
Необходимая для этого толщина стенки 8'= 8Н
где рэ> Ри— соответственно нормативное внутреннее
давление газовой среды при эксплуатации
и (испытании;
1500
2800
Рмакс
R
= 0,86 см.
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
329
Требуемая толщина стенки с учетом усиления SH ~
n d—lO п Л 178—10
2 о —-— = 2-0,86 ————1,6 см, что соответст-
d	178
вует принятой толщине.
Расчет копра. Учет динамического воздействия па-
дения конуса или контргруза балансиров (вследствие об-
разования слабины конусных тросов, вызванной иесин-
Рис. 15,34. Схематический чертеж ко-
жуха типовой доменной печи объе-
мом 2000 м3	1
а вя геометрические параметры кожуха;
б — минимальные толщины кожуха
Рис. 15,35. Расчетные схемы балансира
a s-. при свободном опускании конусов; б —
при принудительном опускании конусов
где
где
где
при
кронной работой механизмов) на конструкцию колош-
никового копра производится по способу, разработанно-
му в институте Проектстальконструкция. Методика7рас-
чета ие учитывает амортизаторов, при установке кото-
рых расчетные формулы должны быть соответственно
изменены. При определении напряжений в колоннах ра-
мы копра от динамической нагрузки коэффициенты про-
22—915
дольного изгиба виецентренно сжатых элементов [
не учитываются.	,
Нагрузка на копер при свободном опускании кону»
сов. Расчетное усилие на ось балансира большого кону-
ра (рио. 15.35, а) определяется по формулам
7?й = (1+—)(адк + <2);'
\ а /
И =	sin а ,
(15.22)
QK—вес контргруза в т;
Q — вес дополнительного груза на рычаге в т;
а — угол между направлением троса и вертикалью
в град.;
а — плечо конуса в м\
Ъ — плечо контргруза вх лс;
k\ —< коэффициент динамики, определяемый по фор-
муле
&! = 1 +
(15.23)

S'/ст
силы тяжести, равное
деформация троса под
подвешенного к нему
в М,
g — ускорение
9,81 м/сек2',
статическая
действием
контргруза (/-—по рис. 15.35), равная
. Qk I
7ст = р р
•С'Тр * тр
(£тр и Гтр — модуль упругости в т/м2 и площадь се-
чения в мт троса);
иь — послеударная скорость контргруза в
м/сек, (равная
а
a^Pz+PQ + Jg
и
Vb=*
va
abQK
Здесь
<	va = V 2g п ho .
, р2—.усилие в штанге от веса конуса, штанги и
шихты В Т;
gn — ускорение силы тяжести при несвободном
падении, равное е g,
е — коэффициент замедления системы, равный
а2 Ръ — abQ —, acQc
Б== a2Pz+b2Q+:Jg ;
Qc — вес рычага балансиров в т;
с — плечо центра тяжести рычага балансиров в ле;
J—момент инерции массы рычага балансиров
относительно оси его вращения в тмсек2, под-
считываемый приближенно как для бруса по-
стоянного сечения;
Л® — высота замедленного падения, определяемая
в зависимости от скорости срабатывания вы-
ключателя слабины троса в м (прц отсутст-
вии специального _ задания слабина троса
принимается равной 0,5 м).
330
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Нагрузка на копер при принудительном опускании
конусов. Падение останавливается при ударе конуса о
чашу (рис. 15.35, б). Расчетное усилие на ось балансира
большого конуса {(в т) равно
/?6 = fe^_Q;
а
’ Я = 0 ,
(15.24)
где Q — вес контргруза в tj
kt — коэффициент динамики, определяемый по фор-
муле
/-	11	 I »	/>9’1 **’ 5* к***
fe = l+-l/l + ^l.	“(15.25)
F	^/ст
Здесь	si—коэффициент замедления системы, равный
_ b2Q — abPs
61 “ 62Q + <z2P3 ’
Ра — усилие в штанге от веса конуса и штанги
в т;
&Ь — высота замедленного падения контргруза
в м, определяемая расстоянием между ко-
нусом и чашей в момент остановки кону-
са при закрывании (если отсутствует спе-
циальное задание, принимается равной
0,12 л);
2 /ст — суммарное статическое вертикальное пере-
мещение контргруза (под действием собст-
венного веса) за счет деформации штанги
и опорных конструкций (балок) копра в м.
Остальные обозначения приведены выше.
15.4.	НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К КОНСТРУКЦИЯМ ДОМЕННЫХ ПрЧЕЙ
Для уменьшения воздействия коррозии следует
предпочитать сплошно-стенчатые конструкции сквозным
, и сплошные швы — шпоночным.
Минимальная толщина листовых конструкций, вы-
полняемых из стали марки Ст. 3, должна быть: для ко-
жуха горна 20 мм, кожуха шахты 16 мм, кожуха пыле-
уловителей 8 мм, кожуха воздухонагревателей 8 мм и
газовоздухопроводов (кроме вентиляционных воздухо-
проводов) 6 мм.
Несовпадение колонн шахты и горна в плане разре-
шается только в доменных печах, которые не работают
на рудах, имеющих примесь цинка.
Основные требования к технологическим конструк-
циям, обеспечивающие рациональную работу стальных
конструкций, следующие:
1)	несущие стальные конструкции должны быть за-
щищены от воздействия температуры более 250°;
2)	кладка'воздухонагревателей в нижней части (на
высоту не менее 1,5 -и) должна быть выполнена с зазо-
ром между кожухом и кладкой не более 10 мм, а по
всей остальной высоте больший зазор заполняется уп-
ругой набойкой; кладка куполов воздухонагревателей
должна давать возможность вертикального температур-
ного роста периферийной кладки;
3)	кладка шахты во избежание изгиба мораторного
кольца при температурном росте кладки должна укла-
дываться по кольцу без набойки;
4)	высота ребер в чугунных холодильниках должна
назначаться такой, чтобы было обеспечено их охлажде-
ние во избежание температурного роста чугуна;
5)	под холодильниками, имеющими жесткую связь
с кожухом печи, должны быть устроены зазоры, запол-
ненные упругой набойкой; такие же зазоры должны
быть устроены выше или ниже защитных сегментов ко-
лошника (в зависимости от их конструкции);
6)	вертикальные зазоры между плитовыми холо-
дильниками должны составлять не менее 3,5% от про-
тяженности холодильников, а горизонтальные не ме-
нее 2%; установка металлических прокладок между ни-
ми запрещается;
7)	чугунную летку рекомендуется делать овальной
формы, уменьшающей возможность образования трещин
в кожухе горна;
8)	для футеровки печи и огнеупорного пня не допу-
скается применение материалов, обладающих большим
коэффициентом температурного расширения или способ-
ностью температурного роста (например, динасовой
щебенки).
15.5.	СОВРЕМЕННЫЕ ДОМЕННЫЕ ПЕЧИ
И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ВОПРОСЫ
ДОМНОСТРОИТЕЛЬСТВА
А. ТИПОВЫЕ ДОМЕННЫЕ ПЕЧИ ОБЪЕМОМ 2000 и 2700 м'
Доменная печь объемом 2000 м3 (рис. 15.36). В
1960 г. был разработан типовой проект крупнейшей в
мире доменной печи объемом 2000 м3 и в том же году
первая такая печь была возведена и пущена в эксплуа-
тацию. Эта печь осуществлена'по схеме, изображенной
на рис. 15.4,з. Характерные особенности решения сталь-
ных конструкций этой доменной печи следующие:
1)	рабочее нормативное давление под колошником
доведено до 2,6 ати, у фурм — до 4,2 ати\
2)	количество колонн уменьшено до 4 вместо име-
ющихся в других схемах 6—8. Колонны шахты опира-
ются непосредственно на колонны горна; такая схема
улучшает условия эксплуатации печи и позволяет ис-
пользовать ее на заводах, работающих на рудах, со-
держащих цинк. Колонны шахты состоят из двух вет-
вей, что дает возможность монтировать опирающиеся на
них кольцевые площадки целыми плоскостями. Осталь-
ные кольцевые площадки монтируются совместно с поя-
сами шахты печи. Устойчивость колонн шахты достига-
ется их закреплением кольцевыми площадками. Для
обеспечения -закрепления верха колонн горна после
подъема мораторного кольца (вследствие разогрева пе-
чи) предусмотрено защемление выдвижных болтов в
оголовках колонн. Кроме того, предусмотрены связи,
крепящие колонны горна к кожуху и позволяющие про-
изводить независимое вертикальное перемещение конст-
рукций;
3)	кожух печи выполнен из низколегированной ста-
ли. Раскрой листов позволяет широко применить авто-
матическую электродуговую и электрошлаковую свар-
ки так, что количество швов, завариваемых этими спо-
собами, составляет около 65% от общего количества
швов;
4)	колошниковое устройство опирается на кольце-
вую балку трубчатого сечения, лежащую на колоннах
шахты; при этом изменение положения копра и на-
клонного моста по отношению к оси чугунной летки осу-
ществляется в уровне колошниковой плошадки, что
обеспечивает более широкое применение типового про-
екта независимо от планировочной схемы цеха;
5)	наклонный мост опирается на скиповую яму и
два плоских пилона вместо одного по прежним проек-
там; получившееся при, этом уменьшение величины про-
Гл. 15. Доменные цехи и газоочистки
331
летов позволило выполнить 'моет открытого сечения с
габаритными фермами;
6)	кожухи воздухонагревателей выполнены из го-
товых -рулонов листовой стали, что стало возможно бла-
годаря уменьшению толщины листов из-за применения
сталей повышенной прочности;
7)	кожухй пылеуловителя, электрофильтров и
скрубберов выполнены из вертикальных листов с укруп-
нением их автоматической сваркой в скорлупы иа за-
воде;
8)	расширена область применения низколегирован-
ных сталей и доведена до 38% общего расхода стали
на так называемые специальные конструкции доменного
цеха (доменная печь, воздухонагреватели, наклонный
мост, пылеуловитель, лифт);
9)	реализовано дальнейшее укрупнение конструк-
ций в заводские и монтажные блоки: собраны в габа-
ритные шахты переходные площадки и лестницы ко-
лошникового копра, пылеуловителя, электрофильтров и
скрубберов; все второстепенные балки и настилы колош-
никовой площадки 'монтируются четырымя единицами
и т.- д.
Применение указанных мероприятий позволило
снизить расход-стали на единицу объема печи на 11,6%
и сократить срок возведения доменной печи на 15—20
дней.
Доменная печь объемом 2700 .и3. В 1961 г. в инсти-
туте Проектстальконструкция был разработан проект
стальных конструкций доменной печи объемом 2700 м3,
причем здесь были использованы не только ранее осу-
ществленные решения, но также разработаны и новые
варианты конструкции:
1) бесколонная и безмораторная конструкция до-
менной печи применительно к схеме, изображенной на
рис. 15.4,ж и 15.7; при этом дано было несколько ре-
шений, позволяющих вписать сооружение в габариты
поддоменника с различным шагом колонн здания
(12X12; 12X18; 18X18);
2) лифт с облегченным опиранием на ближайший
воздухонагреватель, позволяющий отказаться от слож-
ной и громоздкой башни, устанавливаемой на его ку-
поле согласно прежним проектам.
Достигнута унификация диаметров сосудов возду-
хонагревателей, электрофильтров и скрубберов, позво-
ляющих возводить их методом рулонирования при по-
мощи одних и тех же приспособлений; высота рулонов
увеличена до 9 м. Сделано предложение о возможном
месте сборки доменной печи при применении метода
надвижки печи на фундамент. Разработано решение,
позволяющее производить замену кожуха печи методом
надвижки, не затрагивая других лучше сохраняющихся
элементов конструкций (колошниковое устройство,- ку-
пол и т. д.).
Предлагаемые решения улучшают условия эксплу-
атации печи, позволяют уменьшить расход стали на
единицу объема на 6% по сравнению с доменной печью
объемом 2000 м3 и сокращают сроки возведения и ре-
монта ее.
Б, ВОПРОСЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
В настоящее время имеется ряд предложений по
дальнейшему совершенствованию решений доменных
печей, улучшению и упрощению стальных конструкций
комплекса, а также рационализация способов (возведе-
ния и реконструкции сооружений. Часть этих предло-
жений реализуется в опытном порядке, часть еще
нуждается в обсуждении и доработке. Ниже приводит-
ся краткая характеристика основных предложений.
22* 7
Увеличение объема печи. Очередным вопросом до-
мностроительства является дальнейшее увеличение объ-
емов доменных печей и повышение в них давления.
Так, в настоящее время разрабатывается проект до-
менной печи объемом 2700 м3 с доведением величины
давления под колошником до 3,7 ати и у фурм до
5 ати. При этом на решения стальных конструкций,
Рис. 15.36. Общий вид строящейся типовой доменной пе-
чи объемом 2000 .и3
кроме.большого объема печи н увеличенного давления,
оказывает влияние новое, более мощное технологиче-
ское оборудование.
Изменение конструктивной схемы печи. По услови-
ям изготовления и монтажа, а также по характеру на-
пряженного состояния наиболее целесообразной формой
кожуха является цилиндрическая по всей Высоте печи,
но рациональна также форма с цилиндрическими ле-
щадью и горном при конической шахте. При этом внут-
реннее очертание кладки может быть различным. Мно-
гочисленные переломы кожуха печи современной формы
являются местами концентрации напряжений и в них
чаще всего появляются трещины, особенно в районе
металлоприемника и прилежащих зонах.
Первой попыткой упрощения кожуха печи было со-
здание горна цилиндрической формы в одной из пу-
щенных в 1960 г. доменных печей, однако остальные
конструкции доменной лечи в основном не были изме-
нены (колонны горна и шахты; мораторное кольцо).
Следует уделить особое внимание бе.сколонной и без-
332
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
мораторной схеме доменной печи. Основанием для
этого предложения служит наблюдаемое в ряде случаев
явление выключения колонн горна из предполагаемой
по расчету работы на сжатие или даже работы'их иа
растяжение под влиянием роста шахты; при этом мора-
торное кольцо перемещается вверх, что сопровождается
его изгибом и разрывом болтов у морцтора или отры-
вом колонн от фундаментов.
Системы регулирования охлаждения печи. Пра-
вильное охлаждение доменных печей повышает их про-
изводительность, удлиняет кампании, снижает расход
тбплива и обеспечивает большое постоянство качества
чугуна.
Поскольку температурный режим работы отдельных
зон .доменной печи непостоянен, то возникает необхо-
димость создания системы с регулированием охлажде-
ния, так как4 существующие системы охлаждения ие
разрешают этого вопроса, Одна из возможных систем
охлаждения с регулированием принята в конструкции
доменной печи с водяной рубашкой и без огнеупорной
кладки, предложенной Н. И. Лукашкиным и Н. П.
Мельниковым. В этой конструкции для предохранения
кожуха шахты от истирания применены защитные
стальные плиты. Водяная рубашка создается путем
заполнения проточной водой пространства между ко-
жухом и наружной обшивкой; это пространство раз-
бивается на отдельные отсеки с патрубками для под-
вода и отвода воды. Интенсивность охлаждения печи
регулируется изменением скорости движения воды на
отдельных участках. После некоторого периода нор-
мальной эксплуатации такой печи на внутренней по-
верхности кожуха должен образоваться гарниссаж,
уменьшающий, тепловые потери и стабилизирующий ра-
боту печи. Преимуществом доменной печи описанной
конструкции является также постоянство профиля шах-
ты вследствие отсутствия у нее огнеупорной кладки.
Возможно такжЪ комбинированное охлаждение пе-
чи: в нижней зоне при помощи водяной рубашки, а в
верхней — обычными методами.
Различные варианты рассматриваемой конструкции
разработаны ийстцтутом Проектстальконструкция.
Изменение тийов оборудования комплекса. Внедре-
ние механизированной разливки чугуна при помощи ка-
чающихся или поворотных желобов позволяет резко со-
кратить площадь литейного двора, причем уменьшение
расхода стали на здание за счет такого сокращения
будет составлять около 20—30%. '	1
Изменение принятой системы загрузочного устройст-
ва путем установки бесканатного привода на колошни-
ковом устройстве или устройства специальных1 аморти-
зирующих приспособлений для контргрузов балансиров
позволяет не только значительно облегчить и удеше-
вить колошниковое устройство, но и ликвидировать уг-
розу аварии копра, могущую возникнуть в результате
несинхронной работы механизма засыпного аппарата.
Внедрение низколегированных сталей. В последнее
время все большее применение для кожухов печи, возду-
хонагревателей, пылеуловителей и других конструкций
находят низколегированные стали марок 14Г2, 15ХСНД,
09Г2ДТ (М) и пр. Получаемая экономия стали по весу
(сравнительно со сталью марки Ст. 3) приведена в
табл. 15.22^
Специфическим для 'доменных цехов условием, до-
полнительно подтверждающим рациональность приме-
Таблица 15.22
Уменьшение веса стальных конструкций при применении
низколегированных сталей
Конструкции	Уменьшение веса в %
Кожух печи			20
»  воздухонагревателей • 		30
» пылеуловителя 		17
Колонны горна 		21
„ пылеуловителя .........	28
нения таких сталей, является нх повышенная противокор-
розионная , стойкость сравнительно со сталью марки Ст.З
Внедрение передовых способов сварки. Как показал
опыт строительства, наиболее эффективными способами
сварки являются автоматическая электродуговая сварка
под слоем флюса и электрошлаковая сварка. Для завод-
ского изготовления рекомендуется применение автомати-
ческой сварки, а для сварки на монтаже (при толщинах
более 16 мм) вертикальных швов и швов, наклонных под
углом менее 45° к вертикали, — электрошлаков ой сварки.
Ручная электродуговая сварка горизонтальных кольце-
вых швов на монтаже в настоящее время заменяется по-
луавтоматической сваркой в струе углекислого газа или
сваркой порошковой проволокой. Опыты применения та-
кой сварки дали положительные результаты.
Крупноблочный и комплексный монтаж. Решающим
фактором в сокращении сроков строительства является
дальнейшее уменьшение количества монтажных марок.
Это достигается как за счет укрупнения ряда элементов
в один блок (например, в доменной печи объемом
2000 м3 площадки шахты печи монтируются совместно с
ветвями колонн), так и проектно-планировочными реше-
ниями комплекса, позволяющими, например, объединять
переходные площадки и лестницы в одну шахту, изго-
тавливаемую целиком на заводе; Дальнейшее решение
этой задачи должно осуществляться применением более
радикальных конструктивных мероприятий, так/ напри-
мер, заменой мелких обслуживающих площадок и пе-
реходных лестниц стационарными подвижными конст-
рукциями типа подвесных кабин или телескопических вы-
шек, комплексным монтажом элементов различных конст-
1 рукций (газоотводы с футеровкой, площадки с ранее ус-
тановленным оборудование^ и т. д.).
Печи для низкокачественных руд и топлива. Недо-
статочная прочность указанных материалов не позволяет
использовать их в нормальных доменных печах, а полу-,
। чаемый при низкой шахте ограниченный объем вызывает
необходимость создания сооружения эллиптической фор-
мы в плане. Такая- форма печи из-за наличия плоских
элементов затрудняет решение стальных конструкций,
предназначенных для работы при повышенном давлении
газа. Первая попытка создания стальных конструкций
низкошахтной доменной печи нашла отражение в про-
екте института Проектстальконструкция выпуска
1954 г.
Рулонироваиие листовых конструкций. Расширение
области рулонирования листовых конструкций может
быть достигнуто созданием унифицированного шаблона
для разворачивания сосудов разного диаметра и увели-
чением мощности оборудования на заводе-изготовителе.
Гл. 16. Газгольдеры
333
ГЛАВА 16
ГАЗГОЛЬДЕРЫ
16.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Газгольдеры предназначаются для хранения газов и
регулирования давления в примыкающих к ним газовых
еетях. Газгольдеры разделяются на два класса: постоян-
ного и переменного объемов. Мастным случаем газголь-
дера первого класса является ресивер для хранения
сжатого воздуха. В табл. 16.1 приведены основные ха-
рактеристики наиболее употребительных в промышлен-
ности газов, обычно хранимых в газгольдерах.
Основные характеристики наиболее употребительных газов
Таблица 16.1
Название газа	Химическая формула	Молекулярный вес	Удельный вес в кг/л3	Относительный вес по воздуху при нор- ' мальных условиях
Азот 	 Аммиак	 Аргон 	 Ацетилен . . . . I . . . 	 Бензольные пары		 Бутан (нормальный)	 Изобутан 	 Бутилен 	 Водород 	 Воздух (без СО.)	 Двуокись серы . . .	 „ углерода ...... . . 	 Закись азота	 Кислород 	 Метан	 Окись азота	  .	. . » углерода 	'.	. . . Пропан	 Пропилен 	 Сероводород			 Этан . . . . т .,	 Этилен	*		йк, Аг с2на  свнв сСЙ Н*2Нв нао нГ so. со, N.0 СЙ4 Ne NO СО С8н8 8$	28,016 . 17,032 39,944 26,036 78,108 ,	68,12 1	58,12 56,104 2,016 18,016 ‘ 18,96 4,003 64,066 44,01 44,016 32 16,042 20,183 30,008 28,01 , , 44,094' 42,078 34,082 30,068 28,052	1,2505 0,7714 ' 1,7839 1,1707 3,49 2,703 2,668 2,50 0,08987 0,804 1,2928 0,1785 2,9263 1,9768 1,978 1,42895 0,7168 0,8999 1,3402 1,25 2,019 1,915 1,5392 1,356 1,2605	0,9673	- 0,5967 1,3799 0,9055 2,7 2,091 2,064 1 СП 0Щ6952 0,622 1 0,1381 2,2635 1,5291 1,53 1,1053 0,5545 0,6961 1,0367 0,9669 1,562 1,481 1,1906 1,049 0,975
				
В табл. 16.2 приведены основные характеристики не-
которых природных и искусственных горючих газов.
Таблица 16.2
Основные характеристики некоторых природных
и искусственных горючих газов
Название газа и его месторождение	Характеристика	
	удельный вес в кг}*?	относительный вес по воздуху при нормальных условиях
Природный газ чистогазо- вых месторождений: Елшанка (Саратов- ская обл.)	 Бугуруслан		 Шадава (Зап. Украина) . Природный газ нефтяных скважин: Баку . . . . , 	 Грозный	 Майкоп	 - Ишимбаево •		 Искусственйые гррючие газы:	♦ t водяной газ v	1 генераторный газ ^доменный газ ......	0,783 0,892 0,737 0,71—1,14 /1,06—0,46 0,84—1,23 1,384 0,6897 1,12—1,18 1,277	' 0,605 0,689 9,57 0,55—0,88 0,82—1,13 0,65—0,95 1,07 0,533 0,86—0,92 0,99	1
16.2. ГАЗГОЛЬДЕРЫ ПОСТОЯННОГО ОБЪЕМА
А. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Газгольдер постоянного объема (повышенного дав-
ления) представляет собой герметический сосуд, в кото-
ром увеличение количества хранимого газа происходит
за счет возрастания давления при неизменном объеме
сосуда. Наиболее употребительны газгольдеры постоян-
ного объема: шаровые, цилиндрические вертикальные и
цилиндрические горизонтальные. Теоретически наиболее
выгодной формой газгольдера постоянного объема явля-
ется шар, имеющий минимальную поверхность при дан-
ном объеме. В табл. 16.3 приведены основные характери-
стики газгольдеров постоянного объема.
Форма днища цилиндрических газгольдеров может
быть сферическая, эллиптическая и коробовая. На^
рис. 16.1 показана батарея вертикальных цилиндрических
газгольдеров со сферическими днищами.
Газгольдеры постоянного объема обычно предназ^-
начаются для эксплуатации при давлении, превосходя-
щем 0,7 ати, и поэтому должны проектироваться с уче-
том требований специальных «Правил устройства и бе-
зопасной эксплуатации сосудов, работающих под давле-
нием», утвержденных Госгортехнадзором СССР и обяза-
тельных для всех министерств и ведомств1.
1 См. «Руководящие материалы по Котлонадзору», Мета?/- »
лургиздат, 1959.
334
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 16.3
Основные характеристики газгольдеров постоянного объема
Геометрическая
форма
Шар
/
Цилиндр с ша-
ровым днищем
Характеристики				
объем V	поверхность S	радиус равного по объему шара	отношение поверх- ности к поверхно- сти равного по объему шара	Удельный вес оболочки (см. при- мечание к таблице^
-±пг> 3	4№	г	1	2 [а] . *с
II 3 °0 | со | +	+ Й "	' "—"	11	2тсг (2г -|- 0 =» = 2№ (л 4- 2)	3	со т! "1“ *1“ t Й ы	 »+” -_f 1+ 0,75л	с
Примечание. Удельный вес оболочки определяется как частное от деления веса оболочки на объем газа в сосуде.
Обозначения: р — избыточное внутреннее давление, в кг[см3 ;
7 -г- вес стали в кг1см*\
[а] — допускаемое напряжение на растяжение в кг}см3\
<р — коэффициент прочности сварного шва;
g — удельный вес сферической оболочки в кг[см3.
Емкость и предельное давление газгольдеров постоянного объема (ГОСТ 5172—49)
Таблица 16.4
Тип газголь- . деров	Геометрическая емкость газголь- деров в м3 при давлении в кг/см3				Габаритные размеры газгольдеров в мм							
					внутренний диаметр при давлении в кг/см3	)				длина цилиндра при давлении в кг/см3			
	4 1	7	10	18	4	7 1	1 10	' 18	4	7	10	18
					30					3 250							4 730
				40				3 250	— 	—	—	6 210
Горизон-	—			50	—			3 250		—м	—	7 690
	100	100	100	. юо	3 250	3 250	3 250	3 250	13 610	13610	13 610	13 610
тальные	210	210			3 250	3 250		—.	26 900	26 900		
(ГГ)	500	500	—		5 700	5 700	—		' 21 980	21 980	—	
	1 000			—	5 700			—	41 220	—		
	2 000	|	-			7 600	—			47 560		—	
	2 500	|		—	—	7 600	—	—	—	56 440	—	—	—
							30							3 250							4 780
^Верти-		—		40				3 250		—		6 210
				50			ь 		—	3 250				—	7 690
кальные	100	100	100	100	3,250	3 250	3 250	3 250	13 610	13 610	13 610	13 610
(ГВ)	210	210	—	—	* 5 700	5 700	—		10 140	10 140	—	
	500	500	—	—	5 700	5 700			21 980	21 980		
	1 000	—	—	—	7 600	—	—	—	25 360	—	—	—
Шаро- вые (ГШ)	100 230 450 600 1000 2 000 2 500	100 230 450 600 1 000 2 000	§ 1 1 1 1 1 1	100	5 700 7 600 9 500 10 500 12 400 15 640 16 840	5 700 7 600 9 500 10 500 12 400 15 640	5 700	5 700	J 1 1 1 1 1 1	1 1 1 1 1 1 1	1 1 11111	11 1 1 1 1 1
Емкость газгольдеров постоянного объема н пре-
дельное в них давление регламентируются ГОСТ 5172—
49, основные данные которого приведены в табл. 16.4.
Помимо газгольдеров по ГОСТ 5172—49, широкое
распространение получили габаритные газгольдеры».
размеры которых соответствуют габаритам железнодо-
рожного транспорта при максимально возможном объе-
ме газгольдера. Эти газгольдеры представляют собой
цилиндрические сосуды с шаровыми днищами, устанав-
ливаемые вертикально или горизонтально (табл. 16.5).
Гл. 16. Газгольдеры
335
Таблица 16.5
Основные характеристики габаритных газгольдеров
Схемы газгольдеров
Наименование характеристик
Единица
измерения
>-/2000-1
320

Давление:	KSfCM1	1				
в газгольдере 			7	7	8	12	18
. сети			1	3 250	1	1	1
Диаметр				мм	3 250		3 250	3 250	3250
Толщина стеики:		16 750 12	22 750	22 750	- 22 750	4750
	»		12	12	15	24
сферы 	 Геометрический объем 		м3	8 128	8 177 '	8 177	10 177	20 30
Наружная поверхность So..........	м*	155	210	210	210	—
Sp	1	1,21 1	1,19	1,19	1,19	
V.	м					
	—	Ст?3	Ст.З	Ст. 3	15ХСНД	15ХСНД
		3,5*	3,5*		(НЛ2)	(НЛ2)
Коэффициент запаса прочности оболочки:						
цилиндра 		—			4	4	—
сферы 		—	—	—		3,5	—
Коэффициент прочности сварного шва ф . .	—	0,85	0,85	1 , 1416	1 2124	1
Объем газа У=.рмакс V» •		 Расход стали:	л3	896 15,9	1239 21,2			540
				21,62		
иа оболочку-		т				27,6	8,43
		1,2	1,5	1,39	0,32	1,32
	*	17,1	22,7	23,01	27,92	9,75
Расход стали на единицу объема газа V:		17,8	17,1	15,2		
	кг]м3				13	15,6
„ прочие элементы ....	.....		1,34	1,21	/	0,2	0,25
Всего				19,14	. 18,31	16,2	13,2	18
* В формулах Котлонадзора с 1950 г. принимается коэффициент, равный 1,15, учитывающий двухосное напряжение оболочки, откуда
4
общий коэффициент запаса прочности оболочки составляет ~=3,5.
Рис 16.1. Общий вид батареи вертикальных цилиндрических газгольдеров
со сферическими днищами
336
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Б. НАГРУЗКИ
Г. КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ
Внутреннее давление газа в газгольдерах прини-
мается равным номинальному. Величина внутреннего
давления колеблется в больших пределах в зависимос-
ти от назначения газгольдера и может превосходить
100 ати.
Нагрузка от давления воды. По нормам Котлонад-
зора пробное давление при гидравлическом испытании
сварных сосудов на заводе-изготовителе и при перио-
дических испытаниях (не реже одного раза в 6 лет)
должно приниматься равным: при рабочем давлении
р ниже 5 ати — 1,5р, но не менее 2 ати; при рабочем
давлении р=5 ати выше— 1,25р, но не менее рЧ-3 ати.
Ветровая нагрузка. Определяется по формуле
q = kQ ,	(16.1)
где Q — скоростной напор ветра, определяемый по
СНиП в зависимости от географического рай-
она;
k — аэродинамический коэффициент, принимае-
мый: для шарового газгольдера 0,7, а для
цилиндрического — поперек оси 0,8 и вдоль
оси 0,9.
Для высоких газгольдеров с периодом собственных
колебаний более 0,25 сек. ветровую нагрузку следует
определять по «Техническим условиям расчета высоких
сооружений на ветровую нагрузку» (СН 40—58).
Температурные нагрузки. Эти нагрузки учитываются
при отсутствии возможности свободных температурных
деформаций и зависят от разности температуры в мо-
мент монтажа и возможной предельной температуры.
Разность температуры зависит от климатического пояса
и принимается в соответствии с указаниями в главе 22.
Монтажные нагрузки. Монтажные нагрузки и уси-
лия, возникающие при транспортировании конструкций,
учитываются в расчете отдельных деталей, на которые
газгольдер опирается при перевозке или перекатке во
время монтажа. К этой же категории относятся на-
грузки, возникающие при монтаже в случае эксцентрич-
ного опирания газгольдера.
В. МАТЕРИАЛ
Материал для изготовления газгольдеров должен
применяться в соответствии с «Правилами устройства и
безопасной эксплуатации сосудов, работающих под дав-
лением». Помимо указанных там сталей, для элементов
газгольдеров, работающих под давлением (оболочек,
днищ, крышек, фланцев и пр.), могут применяться низ-
колегированные конструкционные стали по ГОСТ
5058—57“* при условии согласования в каждом отдель-
ном случае с Государственным комитетом (или Госу-
дарственной инспекцией) по надзору за безопасным ве-
дением работ в промышленности.
Этими же правилами следует руководствоваться при
проектировании сварных швов и выборе расчетного ко-
эффициента прочности шва <?. В настоящее время
применяются только сварные соединения элементов газ-
гольдеров.
Материал для лестниц и обслуживающих площа-
док такой же, как и для мокрых газгольдеров
(см. 16.3).
Предел текучести (°т ) и временное сопротивление
( ав ) стали, учитываемые при расчете по формулам Кот-
лонадзора, принимаются по ГОСТ 380—60 и ГОСТ
5058—57*.
Оболочки газгольдеров постоянного объема рассчи-
тываются по методу, принятому в правилах Котлонад-
зора, т. е. по допускаемым напряжениям.
Обозначения, принятые в расчетах прочности: р —
избыточное внутреннее давление в кг/см2; бц— тол-
щина цилиндрической оболочки в см; tic — толщина
сферической оболочки в см; D — диаметр оболочки
в см; [зр ] — допускаемое напряжение на растяжение
в кг!см2; [аи ] — то же, на изгиб в кг)см2; у —> фактор
формы днища, принимаемый по данным табл. 16.6; с —
Рис. 16.2. Шаровой газгольдер
постоянного объема
прибавка к толщине по нормам Котлонадзора, учиты-
вающая коррозию и минусовый допуск по толщине
стальных листов в см; — коэффициент прочности
сварных швов, равный отношению расчетного сопротив-
ления сварного шва к расчетному сопротивлению основ-
ного металла; ав —. временное сопротивление’ при тем-
пературе 20° в кг/см2; ат— условный предел текуче-
сти (0,2%) при рабочей температуре в кг/см2; рв —
внутренний радиус выпуклой части днища в см.
Шаровые газгольдеры. Необходимая толщина обо-
лочки ос шарового газгольдера (рис. 16.2) определяет-
ся по внутреннему давлению
ос >
рР
4[ар] е
где

ав
3,5 '
(16.2)
Кроме того, оболочка должна быть рассчитана на
гидростатическое давление при испытании газгольдера
наливом воды, аналогично расчету сферических резер-
вуаров (глава 17), с проверкой местных напряжений у
опорного кольца.
Для образования оболочки из отдельных листов
применяются два наиболее часто встречающихся спо-
соба раскроя: по меридианам и параллелям (рис. 16,3,а)
и «футбольный» (рис. 16,3,6).
Гл. 16. Газгольдеры
337
Ввиду значительной нагрузки, приходящейся на опо-
ру от налива воды при испытании, число стоек в опоре
обычно принимают больше необходимых трех; при этом
оси стоек во избежание получения слагающих усилий,
нормальных оболочке, направляют по касательным к
Рис. 16.3. Способы раскроя поверхности
шара
а — по меридианам и параллелям; б — «фут-
больный»
оболочке. Эти оси будут вертикальны при опирании по
большому кругу и наклонны при опирании по малому
параллельному кругу. При несовпадении осей стоек
опоры с касательной к оболочке для восприятия рас-
Не менее 0,11)н по прямой
Рис. 16.4. Выпуклые днища
газгольдеров постоянного
объема
пора предусматривается кольцевое ребро жесткости.
Расчет опор газгольдеров производится по методу пре-
дельных состояний. Расчетной комбинацией нагрузок
для опор является: 1) нагрузка от веса воды при испы-
тании и нагрузка ют ветра средней интенсивности (с ко-
эффициентом сочетания 1); 2) нагрузка от ураганного
ветра по СНиП (с коэффициентом сочетания 0,9).
Цилиндрические газгольдеры. Цилиндрический газ-
гольдер (см. рис. 16.1) состоит из цилиндрической части
и двух днищ, которые чаще всего выполняются в виде
полусфер, хотя возможны днища и другой формы (на-
пример, эллиптические или по коробовой кривой). Тол-
щины оболочек определяются по формулам Котлонад-
зора1:
для цилиндрической части
.	pD Л. г
"	2,3[ар]<р+ ’
где
[°р] =
(16.3)
для днища любой формы (рис. 16.4 и табл. 16.6)
рРу
2[ар] <?
+ е;
4[ар] <р
(16.4)
(16.5)
где
е=0,2 + С;
Таблица 16.6
Значения фактора формы днища у
h D	Глухое днище или рассчиты- ваемое как глухое	Днища с лазовыми или иными e+d отверстиями	(рис. 16.4)						
		0,1	| 0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
0,2	2	2,05	2,2	2,4	2,6	2,75	2,9	3,1
0,22	1,65	1,8	2	2,15	2,3	2,5	2,7	2,85
0,24	1.4	1.6	1,75	1,95	2,1	2,3	2,5	2,65
0,25	1,3	1,5	1,65	1,85	2,05	2,2	2,4	2,6
0,26	1,25	1,4	1,6	1,75	1,95	2,15	2,3	2,5
0,28	1 1	1,3	1,45	1,6	1,8	2	2,2	2,4
0,3	J	1,15	1,35	1,5	1 . /	1,9	2,05	2,25
0,4	0,75	0,9	1,05	1,2	1,4	1,6	1,75	1,95
0,5	0,75	0,9	1,05	1,2	1,4	1,6	1,75	1,95
Для центрального отверстия принимается е=0.
Если имеется несколько отверстий, то значение фак-
тора формы у определяется в соответствии с наиболь-
шим отношением:
61+di	62+^2
—-— или   —.
D	D
Днища с вырезами рассчитываются как целые в
следующих случаях: а) при полностью укрепленных
вырезах; б) при неукрепленном вырезе, если край вы-
реза отстоит от края днища не менее чем на 0,4.0н (по-
проекции) и вырез имеет наибольшую ось, меньше или
равную 4 о ; в) при неукрепленном вырезе, располо-
женном в области переходной дуги, если наибольшая
ось этого выреза не превосходит &,
Вертикальный цилиндрический газгольдер, кроме
проверки по формулам Котлонадзора (16.3) — (16.5),
должен быть проверен на давление воды при испыта-
нии по формулам, применяемым при расчете резервуа-
ров (глава 17). Стойки опор могут быть напр'авлены по
образующим цилиндрической оболочки (рис. 16.5) или-
упираться в сферическое днище. В последнем случае-
должно быть предусмотрено кольцо жесткости в пло-
1 Правила устройства, установки и освидетельствования со-
судов. работающих под давлением, МЭС, 1951; ГЭИ, приложе-
ние 1.
338
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
скости опарного круга. Расчетные комбинации нагру-
зок для опор вертикального газгольдера те же, что
для шарового.
Горизонтальный цилиндрический газгольдер совре-
менного типа (рис. 16.6) имеет две опоры, расположен-
лочки по формулам (16.3) — (16.5), производится конт-
рольная проверка оболочки с учетом изгиба, вызывае-
мого собственным весом:
(16.6)
где
PD
01 — -- 1
25 ’
pD*
О'2 = '	*
48(0 + 8) ’
х Р 
5s = -T’
ав = —.
И ЛГнт
(16.7)
(16.8)
(16.9)
(16.10)
По 1-1
Рис. 16 5 Узел описания вертикального газголь-
дера
ные на некотором расстоянии от конца по схеме двух-
консольной балки.
В оболочке на опорах устраиваются специальные
кольца жесткости. Кроме определения толщины обо-
Здесь А1 — изгибающий момент в оболочке, рас-
сматриваемой как балка;
№нт — момент сопротивления нетто поперечного
сечения оболочки (кольца).
Так как гибкая оболочка передает лишь касатель-
ные усилия, расчет опорного кольца производится ПО
схеме, приведенной на рис. 16.7. Сечение кольца жест-
кости газгольдера, предназначенного для эксплуатации
при давлении 12 ати, показано на рис. 16.8,а, конструк-
ция сопряжения опорного кольца и стойки на
рис. 16,8,6.
Наибольший диаметр неукрепленных отверстий, до-
пускаемый в подверженных внутреннему давлению ци-
линдрических сосудах, определяется по формуле
з ---------
doil = 8,l VDb(l-k) .	(16.11)
но не более 0,6 D и 200 мм, ?
где
k______рП—
2,3
но не более 0,99;
d0M, D и В даны в мм.
Укрепление отверстия (рис. 16.8,в) диаметром
d>d0M будет удовлетворять требованиям прочности,
если площадь сечения металла в пределах прямоуголь-
ника АБГВ (с учетом сечения сварных швов) за вы-
[’рВ
< Рис. 16.6. Горизонтальный цилиндрический газгольдер постоянного объема
Гл. 16. Газгольдеры
339
четам сечения металла на 'коррозию (обведено пункти-
ром) и за вычетом сечения стенки штуцера (штрихов-
ка крестиком), соответствующего толщине, необходи-
мой для восприятия 1Йнутреннего давления, будет не
менее площади 2d & минус площадь М.НРО, равная
•
Рис. 16.7. Эпюра моментов опорно-
го кольца горизонтального газ-
гольдера
л —схема усилий; б — эпюра моментов
при е=0; в — эпюра моментов при
в=0,00342
Рис- 16.8. Детали конструкции горизонтального газголь-
дера и схема укрепления отверстия
а — сечение кольца жесткости; бопорный столик; в — рас-
четная схема укрепления отверстия; 1 — оболочка газгольдера!
2 — съемный монтажный столик; 3 — штырь d«=20 мм; й — па»
лоса сечением 280x20 мм; 5 — полоса сечением 300x20 мм; 6—*
уголок 120X120X12 мм; 7 —> контрольное отверстие
Д, ВЕСОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Обозначения, принятые в формулах: Vo ' геомет-
рический объем газгольдера в Л13;	— полезный "объ-
ем газгольдера (отдача газа в сеть при давлении pi)
в л3; р0 — давление газа в газгольдере е ата; —
давление газа после редукционного вентиля в ата; 1=
= а О —длина цилиндрической части газгольдера в
слс; Q — абсолютный вес газгольдера в кг; q — расход
металла на 1 м3 хранимого» газа в кг/м3 (удельный рас-
ход металла); у — объемный вес стали в кг/смК Ос-
тальные обозначения те же, что н в 16.2-Г.
Полезная емкость газгольдера
Ух = У» -Р?—P1 - .	(16.13)
Pi
Откуда
для сферического газгольдера
q = tiD2&y;	(16.14)
_ Q _ gY Г D(Po— 1)	с 1 Pi
~ Vi ~ D [ 4[стр] <р Jpo—Pi
для цилиндрического газгольдера
Q = теО2 (а 8ц + Вс) у;
те£)3 (а 1 \ p0 — pi
_ Q__________2Y Г pD ( « ,
“ D(±_ , _L\ L [’pl т \2,з^
\ 2	3 /
+ ас+е1—.
J Po—pl
(16.15)
(16.16)
(16.17)
1 \
r)+
(16.18)
Удельный расход металла не зависит от емкости
газгольдера, как это видно из формул (16.15) и (16.18)
340
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
при с=0 и е =0. Абсолютный вес газгольдера Q в
функции от диаметра D и геометрического объема газ-
гольдера Vo равен
Q = №ц (“ТТ —	) + kD2 % Y =
\ и /
pD	(№й	Ч	\ t
= у----------- |---—------тс/?2, I -4-
2,3[ар] ? D	3	Л
+ у^2—.	(16.19)
4[°р] <Р
16.3.	ГАЗГОЛЬДЕРЫ ПЕРЕМЕННОГО ОБЪЕМА
А. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Газгольдеры переменного объема (постоянного дав-
ления) подразделяются на газгольдеры с водяным бас-
сейном (мокрые газгольдеры) и газгольдеры цилинд-
рические поршневые (сухие газгольдеры). Изменений
объема мокрого газгольдера, наполняемого газом, осу-
ществляется путем телескопического выдвижения звень^
Рис. 16.9. Схема двухзвенного мокрого
' газгольдера
1 — колокол; 2 — телескоп; 3 — резервуар,
в внешние направляющие; 5 — внутренние
направляющие; 6 — водяной затвор; 7 — при-
грузка; 8 — верхний ролик колокола; 9
верхний ролик телескопа; 10 нижний ролик
колокола; 11 — нижний ролик телескопа
ев сосуда и вдвижки их обратно, по мере расходования
газа. Нижняя неподвижная часть газгольдера с днищем
образует резервуар. Давление в газгольдере поддер-
живается на уровне 400—500 мм вод. ст. пригрузкой и
весом (выдвигаемых звеньев оболочки. Необходимая
герметичность соединения соседних звеньев газгольдера
достигается устройством специальных водяных затво-
ров между ними (рис. 16.9). Объем сухих газгольдеров
изменяется при помощи поршня^ перемещающегося в
газгольдере.
Проектирование газгольдеров переменного объема
производится в соответствии с указаниями специаль-
ных технических условий; расчет таких газгольдеров
выполняется по методу предельных состояний.
Бч МАТЕРИАЛ
В соответствии с требованиями «Технических усло-
вий проектирования стальных конструкций мокрых газ-
гольдеров» применяются следующие марки стали:
1)	для оболочки резервуара и подвижных звеньев в
районах с расчетной температурой ниже минус 30°
В Ст. 3 по ГОСТ 380—60 с дополнительными гарантия-
ми загиба в холодном состоянии, _ согласно л. 19,д, в
ограничениями отклонений по химическому составу, со*
гласно п. 16; в районах с расчетной температурой до
минус 30° —‘В Ст. Зпс по ГОСТ 380—60 с дополнитель-
ными гарантиями , загиба в холодном состоянии, со-
гласно п. 19,Д и ограничениями отклонений по хими-
ческому составу, согласно л. 16;
2)	для прочих расчетных элементов В Ст. Зкп по
ГОСТ 380—60 с дополнительными гарантиями загиба в
холодном состоянии, согласно п. 19,д, и ограничениями
отклонений по химическому составу, согласно п. 16;
3)	для конструктивных нерасчетных элементов —
М Ст. 0 по ГОСТ 380—60.
Для нижних поясов резервуаров газгольдеров ем
костью 3000 м3 и более рекомендуется применять сталь
повышенного качества (15ХСНД, 14Г2 и др. по ГОСТ
5058—57)*.
Для стыковых швов, работающих taa растяжение в
конструкциях из Ст. 3 (при электродах типа Э-42А)
и из стадей повышенной прочности (15ХСНД, 14Г2
и др. при электродах типа Э-50А), желательно примене-
ние повышенных методов контроля сварки, что йозво-
ляет принять коэффициент сварного шва ср —1.
В табл. 16 7 приведены значения коэффициента
прочности сварных швов <? в зависимости от марки
свариваемой стали и характера работы сварных швов.
Таблица 16.7
Коэффициент прочности сварных швов <р
Вид сварных швов и характер их работы
Значения <р при марке
свариваемой стали
Сварные швы в стык при работе их:
на сжатие........................... 1
на растяжение при автоматической
сварке, а также при ручной сварке
с повышенными методами контроля
качества швов .................  .	1
на растяжение при ручной сварке
нормального качества,............. 0,856
иа срез........................   .	0,619
Сварные швы внахлестку (при сварке
непрерывными швами обеих кромок при
высоте швов равной ^полной толщине
стальных листов)	........... 1
15ХСНД
(14Г2)
1 * (1)
1 И)
0,861 (0,86)
0,608 (0,607}
0,965 (0,965)
Примечание. В скобках даны значения для стали 14Г2.
i
Ролики изготовляются из чугуна марки не ниже
СЧ-15-32 по ГОСТ 1412—54 с последующей обработкой
плоскостей качения и осевого отверстия или из М Ст. 3
по ГОСТ 380т-60. Оси роликов должны быть выполне-
ны из В Ст. 5 по ГОСТ 380—60.
Гл, 16. Газгольдеры
341
В. НАГРУЗКИ
Приводятся нормативные нагрузки газгольдеров с
коэффициентами перегрузки п:
1)	собственный вес конструкции (по чертежам}
a—il,l;
2)	давление газа под колоколом от 150 до
500 мм вод. ст. /г =1,2;
3)	давление воды в резервуаре п=1,1;
4)	полезная (временная) нагрузка на обслуживаю-
щие площадки и лестницы 200 кг/м2 п=1;2;
/	5) снег на колоколе: на всей крыше или на поло-
вине крыши колокола интенсивностью, соответствующей
данному району строительства, согласно СНиП, но не
> меньше 100 кг/м2 (III район) л =1,4.
Нагрузка от снега на всей крыше, несмотря на сфе-
рическую поверхность, не уменьшается; при расчете на
односторонний снег величина' снеговой нагрузки умно-
жается на дополнительный коэффициент п=0,8;
6) ветровая нагрузка определяется по формуле
(16.1) с аэродинамическим, коэффициентом, равным
0,7 и п= 1,2-
При этом различают две величины ветровой нагруз-
киз дополнительная I, для которой скоростной
напор ветра принимается по СНиП, в соответствии с
районом строительства, но не менее 70 кг/м2 для ти-
повых проектов и дополнительная II, для ко-
торой скоростной напор ветра принимается по табл. 16.8-j
.	Таблица 16.8
Скоростной напор ветра
Высота сооружения	Для географических районов	
	I и II	|	1	III
До 50 м		100 150	150 200
Более 50 м ............		
7) сейсмические силы определяются согласно ука-
заниям действующих <Норм и цравил строительства в
сейсмических районах» (СН ,8—57); величину сейсми-
ческой нагрузки разрешается определять по упрощен-
ной формулез
S=Qf&ca,	(16.20)
уде S —- сейсмическая нагрузка, которая принимается
действующей: для расчета корпуса и направ-
ляющих — горизонтально, для кольцевых
площадок — вертикально, для болтов креп-
ления и анкерных —< на срез или на отрыв;
Ql вес конструкций или отдельных ее частей и
пригрузок и вес временных вертикальных на-
грузок (снег) принимаются то нормативным
1 значениям без коэффициентов перегрузки, а
значения временных нагрузок берутся, кроме
того, со специальным коэффициентом сочета-
ния 0,8;
Ас сейсмический коэффициент для данной мест-
ности строительства, принимаемый по табл. 2
(СН 8—57)^
а — коэффициент, зависящий от динамических
свойств сооружения или его частей, принима-
емый условно равным: *
для корпуса и направляющих газгольдера при
•тношении высоты к диаметру 4 и менее а=1; при от-
ношении высоты к диаметру более 4: у верха сооруже-
ния а==1,5, а у обреза фундамента о = 1 на промежу-
точных уровнях до линейной интерполяции;
2) для жестких соединений отдельных частей со-
оружений (креплений стропил к корпусу колокола,
креплений площадок и к п, при расчете без учета вре-
менных нагрузок) а=5.
Дополнительная сейсмическая нагрузка от воды
5Д на расстоянии у от рассматриваемого уровня опре-
деляется по формуле
5д = ^с7уе >	(16.21)
где kc —1 сейсмический коэффициент для данной местно-
сти, принимаемый по табл. 2 СН 8—57;
у—'Объемный вес воды ( Y“1 т/м3);
е —। коэффициент, зависящий от отношения диа-
метра резервуара (D) к его высоте (А), при-
нимаемый соответственно:
D При	1	1,5	2	3 и более
*	£=0,4	0,7	0,8	0,9	1
При расчетах следует применять сочетания нагру-
зок:
основные — собственный вес, давление газа и во-
ды, полный или односторонний снег, временные йагруз-
ки на площадки;	'
дополнительные: а) нагрузки основные с односто-
ронней снеговой нагрузкой, ветровая нагрузка (допол-
нительная’ I), температурные воздействия, монтажные
воздействия; б) нагрузки основные без учета снеговой
нагрузки, ветровая нагрузка (дополнительная II);
особые — нагрузки от собственного веса, веса воды
и снега, сейсмические инерционные силы.
Коэффициенты сочетания нагрузок даны в п. I гла-
вы 2.
При расчете газгольдеров учитывается коэффици-
ент условий работы /?з=1, за исключением случаев, ког-
да принимаются иные значения:
для корпуса водяного резервуара газгольдера т=0,8
» внешних вертикальных направляющих . т=и0,9
> сжатых основных элементов купола колокола
(ноги стропил, пояс жесткости)............./и=0,9
При расчете на прочность и деформативность в
учетом сейсмических сил, помимо обычных коэффици-
ентов условий работы, принимается специальный коэф-
фициент условий работы:
для стальных конструкций	• т=],4
» бетонных и железобетонных конструкций т=1,2
для предварительно напряженных железобетон-
ных конструкций..............................1
Г, МОКРЫЕ ГАЗГОЛЬДЕРЫ С ВНЕШНИМИ
вертикальными НАПРАВЛЯЮЩИМИ
Мокрый газгольдер (рис. 16,9) состоит из водяного
бассейна (резервуара); подвижного колокола, имеюще-
го герметически плотные крышу и стенки; телескопа
одного или нескольких подвижных цилиндров без днищ,
выдвигающихся из резервуара после полного подъема
колокола; направляющих, служащих для перемещения
(кПа роликах) подвижных частей газгольдера; лестниц
и площадок. В зависимости от количества подвижных
342
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 16.1
Основные размеры и вес типовых мокрых газгольдеров емкостью 100—50 000 м5 с вертикальными направляющими
Основные параметры	Единица измере- ния	Емкость газгольдеров							в м3			
		100	300 |	600	1000 |	3000 |	6000 |	10000 |	15000 |	20000	30000	5000
Полезная емкость		л8	109	321	635	1045	3 060	6 072	10 078	15 144	20 280	30 360	50 604
Число звеньев 		шт.	1	1	1	1	1	1	2	2	2	2	3
Яр		мм	7 400	9 300	И 480	14 500	"21050	26 900	. 28 140	_31 770	35 860	43 600	44 700
		V	 —	—	—	—	—	—	27 120	30 110	34 780	42 500	—
DT1	99	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	43 600
Ятз			99	—	—	—	—	.—	—	—	—	—	—	42 500
D™.		99	6 600	8 500	10 680	13 700	20 250	26 100	26 100	29 050	33 700	41 400	41 400
р • .	.......	99	12 500	12 500	20 500	20 500	39 000	39 000	39 000	56 000	56 000	75 000	75 000
"г				99	6 210	11 150	14 030	14 030	18 850	22 600	27 440	33 290	33 290	33 210	47 900
	р, яг	—	1,19	0,83	0,82	1,03	1,12	J,19	1,02	0,93	1,08	1,31	0,93
лр ..... .	. 	ММ	3 450	5 920	7 390	7 390	9 800	11 750	9 800	И 750	11 750	И 750	12 730
р ftTl • • • 			—	—	—	—	—	—	9 400	11 350	, 11 350	11 330	12 310
h 				—	—	—	—	—	—			—					12 310
\2.'			3 240	5 710	7 140	7 140	9 550	11 450	9 400	11 350	11 350	11 330	— >
/ 			•	443	! 745	708	1 178	1 337	2 248	2 248 "	1 916	2 595	2 913	2 913^
h. .	.			»	50	50	50	50	50	100	100	100	100	120	120
л,	  .	. Количество направля- ющих:		—	—	— >	—	—	—•	560	560	560	,560	560
внешних 		шт.	6	6	8	,8	12	12	12	12	12	16	16
внутренних 			6	6	8	16	24	24	24	24	24	•32	32
1	/	»	1	1	1	1 -	1	1	1	1	1	1	1
Л.										Л 			
		14,9	11.4	15,1	11,6	15,2	11,6	11,6	15,2	13.0	14,2	14,2
Угол наклона стропил . . Общий вес:	—	15*18'	19°53'	15*06'	19®31'	15*03'	19*33'	19*33'	15*02 '	17еЗГ	16*01'	16°01’
I тип		т	13,98	25,32	38,65	54,6	117,44	205,68	271,41	356,91	429,69	620,49	—
П				—	—	—	—	116,93	200,53	266,87	349,97	419,12	603,34	—
Ш „			•	—	—	—	—	113,59	190,52 4	260,28	338,29	401,67	574,07	—
Примечание. Приведенные типы I, П, III отличаются марками стали (по ГОСТ 380—50) I тип — М. Ст. Зсп, качество швов нормальное (ср=0,95); II . — материал тот же, качество швов повышенное (^1); III „ — стенки резервуара из стали НЛ-2, остальные конструкции по типу I.									) и качествами сварных швов:			
звеньев, включая колокол, газгольдер называют одно-
ввенным, двухзвенным и т. д.
В табл. 16.9 приведены основные параметры мокрых
газгольдеров емкостью от 100 до 50 тыс. м3 (типовые
проекты, шифр Госстроя СССР от 7-07-01 до ,7-07-10).
Общий вид двухзвенного газгольдера емкостью 20 тыс. м3
показан иа рис. 16.10; схемы стропил купола типовых
газгольдеров даны на рис. 1,6.11. Марка газгольдера со-
ответствует номинальной емкости его, т. е. полезной
емкости, которая может быть использована при экс-
плуатации.
Полезная емкость газгольдера может быть опре-
делена по формулам:
для однозвенных газгольдеров
(Лк — Л1) ;	(16.22)
4
для двухзвенныз газгольдеров
V2 =	Ак+ —L (Ат_ hl_ .	(16.24)
4	4
для трехзвенных газгольдеров
V8= ~hK + —(h^lh-h2) +
4	4
itJJ?
+	(16.24)
Обозначения даны на рис. 16.9.
Эксплуатационная емкость газгольдера равна объ-
ему газа, который может быть получен в сеть при нор-
мальных эксплуатационных условиях:
Vl экспл = Vi пол — Уав ,	(16.25)
где V /пол— полезная емкость газгольдера в. м3 при за-
данном уровне (0 подъема колокола;
Уававарийный запас газа в и3 при соответ-
ствующем положении колокола.
Давление газа. Максимальное давление газов под
колоколом бывает при наивысшем его положении в
определяется в зависимости от собсгвгнного веса п©»
Гл. 16. Газгольдеры
343
Рис- 16.10- Общий вид двухзвенного мокрого газголь-
дера емкостью 20 тыс. м3
! — несущая конструкция кровли; 2 •— настил кровли 3 «=3 мм;
J — крайние листы 6=10 мм; 4 — рифленая сталь 6 =6 мм
а 100; б — 300; в — 600; г — 1000; д — 3000; е — 10 000; Ж -
15 000; з-30 000 н 50 000
движных звеньев, веса воды затворов, веса пригрузки,
объемного веса воздуха и газа
4	Г	Q'	1
Рмакс - ~“ - V (Y - Yi) , (16.26)
nD2 l	7,85	J
где Рмакс — наибольшее избыточное (заданное) давле-
'	ние газа в газгольдере в тМя;
D — диаметр колокола в однозвенном газголь-
дере и диаметр нижнего звена телескопа в
многозвенном газгольдере в лс;
Q —। общий вес . колокола, телескопа, пригруз-
ки, роликов, воды в затворах, оборудова-
ния на подвижных звеньях в г;
Q’ — вес погруженных в воду частей колокола
и телескопа в г;
7,85—	и объемный вес стали в г/лг3;
V —< объём газа внутри газгольдера в Л13;
у и yi —। соответственно объемные веса воздуха и
газа в т/м3 при нормальных условиях (0°
и 760 мм рт. ст,).
Ролики. Особенностью мокрого газгольдера
(рис. 16.12) является наличие в конструкции ряда роли-
ков, передающих горизонтальные'усилия и усилия от
эксцентрично расположенной временной нагрузки с од-
ной части газгольдера на другую. Усилия в роликах
зависят от положения подвижных частей.
Ветровое усилие на кровлю купола (приближенно,
принимая наклон ветра под углом 10° к горизонту и
аэродинамический коэффициент &=0,7) определяется по
формуле *
Wo = O,ld2Q.	(16.27)
Ветровое усилие на цилиндрические части колокола
и звенья телескопа определяется по формуле
W=cQdh,	(16.28)
где d — наружный диаметр звена;
h — высота звена, подверженная действию ветра;
Q — скоростной напор ветра;
с — аэродинамический коэффициент.
Усилия на верхние и нижние1 ролики звеньев опрё- •
деляются по схеме однопролет’ной балки, начиная свер-
ху. Момент от односторонней снеговой нагрузки интен-
сивностью q определяется по формуле
Qe = — q0,2^i = 0,0832d|9 .	(16.29)
344
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Давления на верхний и нижний .ролики определи-,
ются без учета работы прбмежуточных роликов
Qe
р«=“ •	(16.30)
•где е и £ — см. рис. 16.12.
Наибольшее усилие на верхние ролики возникает
при полном выдвижении подвижной части и при одно-
временном действии расчетного ветра и односторонней
снеговой нагрузки. Наибольшие усилия на промежу-
Рис< 16.12- Схема приложения сил ветра и одно-
стороннего снега к мокрому газгольдеру
а —колокол выдвинут иа произвольную величину; б —
колокол н телескоп выдвинуты на произвольную величи-
ну; в — распределение суммарнвго усилия между отдель-
ными роликами
точные ролики получаются при том же положении вы-
движных частей от нагрузки ветром. Наибольшее уси-
лие на нижние .ролики возникает или от нагрузки вет-
ром при полном выдвижении по схеме рис, 16.12,6 при
^=хминили от односторонней нагрузки снегом ио схеме
рис. 16.12,а при х=А1.
Суммарное усилие на ролики, расположенные в
одном уровне, распределяется между .ними для наибо-
лее частого случая радиальных роликов по схеме, при-
веденной иа рис. 16.12,6. Максимально нагруженный
ролик испытывает по этой схеме усилие
4
*макс = — ^Рп,	(16.31)
п
тде %Рп — суммарное усилие на ролики;
л —число роликов, расположенных в одном
уровне.
Колокол. Толщина стенки колокола В при радиусе
г проверяется по величине внутреннего давления р:
п рг
(16.32)
где у — принимается по табл. 16.7;
п — коэффициент перегрузки;
m коэффициент условий работы.
Толщина стенки независимо от результатов расче-
та принимается для самого верхнего и нижиего листов
не менее 5 мм и для прочих листов не менее 3 мм.
Рис. 16.13. Расчетная
схема верхнего кольца
колокола й стропил
а — схема сжимающих уси-
лий в кольце; б — схема ка-
сательных усилий в кольце
от ветровой нагрузки
Верхнее кольцо жесткости колокола. Кольцо обра-
зуется пересечением листов кровли и стенки и усили-
вается уторным уголком. Стенка и кровля включаются
при расчете в сечение кольца жесткости по ширине
6 = 0,б/гГ ,	(16.33)
но не свыше 40 В, где г и В — соответственно радиус в
толщина оболочки, включаемой в сечение. Верхнее коль-
цо рассчитывается на растяжение и сжатие.
Сжатие кольца получается при действии направлен-
ного внутрь кольца распора (qr~q cos а ) оболочки
куцола, испытывающей растягивающее усилие q от
внутреннего давления газа с учетом уменьшения его ве-
сом кровли (рис. 16.13,а):
<7 = -£-р,	•	(16.34)
где р — разность внутреннего давления газа и собст-
венного веса оболочки;
р — радиус шаровой оболочки купола.
Гл. 16. Газгольдеры
345
Реакция стропил определяется из равенства дефор-
маций* кольца и стропил по формуле
% Р? r*cos а
— +2£ГД1Х
ТС
(16.35)
где а —• угол наклона стропил у кольца;
п — число стропил;
' г —< радиус цилиндрической оболочки колокола;
F—‘площадь поперечного сечения кольца;
Дце—радиальная горизонтальная деформация
стропил от jfe=4.
Изгибающие моменты кольца принимаются*
на опорах
Л40п = —
п
1 Vi 2тс
^ZlSin— (i-1)
1
(16.36)
в середине пролета
п
(16.37
Значения моментов верхнего кольца колокола при-
ведены в табл. 16.10 [71].
1	Таблица 16.10
Моменты верхнего кольца колокола (рис. 16.13}
п	1	2	3	4	6	8	12	16
Хг ¥	—0,318 0,182	—0.137 0,07	—0,089 0,045	—0,066 0,034	—0,044 0,023	—0,032 0,016	—0,022 0,011	—0,016 0,008
Сжимающее усилие в кольце
хп
JVK = -9r+— .
(16.38)
Растяжение кольца происходит от распора арочных
< стропил под действием собственного веса кровли и пол-
ной нагрузки снегом при отсутствии внутреннего дав-
ления
Растягивающее усилие в кольце
2VK = —.	(16.39)
Нижнее кольцо жесткости колокола образуется
конструкцией гидравлического затвора (или нижним го-
ризонтальным листом при наличии одного подвижного
звена) с введением в расчетное сечение ширины b со-
гласно предыдущему.
Ветровая нагрузка, действующая на колокол, пе-
редается в виде касательных усилий (рис. 16.13,6), рас-
пределенных по закону
=Т0 sin ср;	(16.40}
О
То= —,	(16.41}
где Q — ветровая нагрузка, передающаяся с колокола!
на кольцо.
Отпор роликов является реакциями для этой на-
грузки. Практически принимают отпор роликов дей-
ствующим в пределах полуокружности и распределяю-
щимся по закону
Ро
р = p0cos<p =------cos ср ,	(16.42}
у	а
(16.43}
где а — расстояние между роликами.
Усилия в кольце могут быть определены при помо-
щи таблиц для расчета колец, путем суммирования уси-
лий от ветра (табл. 19.18, случай д) и отпора роликов
(табл. 19Л8, суммирование усилий по случаям г, е).
Кровли колокола. Кровля состоит из тонколистовой
оболочки и стропил, поддерживающих оболочку. Наи-
более часто применяется «дышащая кровля», при кото-
рой оболочка не скрепляется со стропилами, а привари-
вается только к уторному уголку по опорному кольцу.
Вследствие этого усилия от внутреннего давления вос-
принимаются оболочкой как мембраной, не передаваясь
стропилам.
Толщина оболочки определяется расчетом на раз-
ность (р) между внутренним давлением в газгольдере
(обычно 0,04 кг/см2) и собственным весом оболочки
P_L . JL
2R пг
где р — радиус сферической оболочки;
R — расчетное сопротивление стали;
п—'коэффициент перегрузки;
m — коэффициент условий работы.
Стропила воспринимают усилия ог собственного'
веса кровли и снега и могут быть приняты следующих
типов:
1) системой радиально расположенных ферм, под-
держивающих кровлю;
2) системой радиальных, работающих на изгиб в>
вертикальной плоскости арок, связанных кольцевыми
элементами и диагоналями (рйбр исто-кольцевой купол).
Первую из этих систем при наиболее невыгодном
осесимметричном загружении купола разделяют на от-
дельные плоские фермы, рассчитываемые обычными
приемами. Система неудобна сложностью конструкции,
пересечения ферм и загромождением внутреннего про-
странства купола. Ниже рассматривается наиболее ча-
сто применяемая вторая система, в которой кольцевые
элементы и диагонали считаются шарнирно присоеди-
ненными к аркам. Эта система может 'быть завязана
диагоналями во всех панелях по классической схеме’
сетчатой оболочки или только по некоторым направле-
ниям, как в последних типах мокрых газгольдеров
(рис. 16.1,1).
Помимо системы с «дышащей кровлей», иногда
применяется кровля в виде ребристой оболочки, ради-
альные и кольцевые ребра которой приварены на всем-
протяжении к оболочке. Эта кровля рассчитывается пу-
тем замены ребер оболочкой приведенной переменной
толщины, расчет которой представляет собой сложную.
346
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Рис. 16.14. Расчетные схемы купола
а — арки стропил; б — кровли купола; а ~стропильных связей при одностороннем за
гружении кровли снегом
задачу теории оболочек. Приближенно кровля может
быть рассчитана, принимая ее разрезанной на отдельные
арочные и кольцевые элементы как ребристо-кольцевой
сквозной купол.
При расчете на осесимметричную нагрузку
(рис. 16.14, а) -каждая отдельная арка стропил рассмат-
ривается как арка на упругих опорах — горизонталь-
ных кольцах в местах их пересечения с арками. Ко-
эффициент упругости такой опоры с номером п опре-
деляется по формуле
л r $nrn 1 f'n
n~ EFn -2sin0 ' EFn
(16.44)
где । |J в— половина центрального угла между стро-
пилами;
Гп и Fn—радиус и площадь поперечного сечения
кольца.
Коэффициент упругости опорного кольца опреде-
ляют по формуле
г3 / 2
м =-----I —’
4EJ \ е
1 Л cos 0
------_ Q--------
sin 6 sin2О
(16.45)
Принимая основной системой арку с шарнирами над
опорами, а за лишние неизвестные — опорные момен-
ты, находят опорные моменты из уравнений пяти мо-
ментов, написанных последовательно для каждого узла:
*п,п-2Хл-2 + 8я,л-Л-1 + Ъп,пХп + 8я,я+Л-Н +
+ Чя+2^+2+®П>Р =о-	<16-46)
Входящие сюда единичные {перемещения:
	2 —		un—\ sin2 an hn—i hn		(16.47)
R					I 1	1 > f -	। 		) sin2	
О „	1 — П,П’— 1	6EJn	un—l /sin2	\ hn~ i hn i an sin2a„+1	I	(16.48)
	hn In	\ hn I	Ь l n-f-1	, un—	1 si*12 a	
bn,n “ + un^	3EJn 1 1	3EJ n-|~i	An	hn 1 W sin2an sin2an+l \			-r + (16.49) ) X
	An - +	ftn^l / ’ “rt+l	( A„ sin2<xn+i	hn+i /	
		Лл-f-l 4-1	/ 1	1 ' ।  -	
	^J„+i		“«+11 h \ "«+2.	An+1	
Гл. 16. Газгольдеры
347
* sin2 яп+1  ип / sina «n+i sin2 ап
Ал+1 Ая+1 \ *п + 1
“n+l sin2 gn+l '
brt,rt+2 ~ ,	L
rtn+2	n«+l
(16.50)
(16.51)
Свободный член от сосредоточенной нагрузки в уз-
лах равен
я—2
8Л.р = - а'п ctg “п-1 2 Pi + ( ап + «п + ап+1) X
о
я—1	п
X ctg ап £ Pt - ( ап + а;+1 + а„+1) ctg «„+1 S Р. +
о	о
Л-Н1
+^+ictg«„+2 2 Рг,	(16.52)
о
'	“п-1 . ,	ип .
г«е	ап=—7—sma«„; а„=—sin2a ;
«п	«л
sin2an+1 ;
sin!4+i •
' - “п
вп+!~ hn+1
ип+1
“ h 1
Пп±1
Свободный член от местной нагрузки (по треуголь-
ной эпюре) равен
1	(^n ^Л Яп4-1 /3л+1 \
8^=ij;hr+_V-)- (16-53)
При составлении уравнения пяти моментов для
опорного сечения учитывается упругое защемление ар-
ки на опоре, а в нагрузочном члене — влияние момента
от внешних сил, приложенного к опорному кольцу.
Продольные усилия в арках Rt для случая равно-
мерного загружения силами собственного веса (Pi) и
снегом (Gi) наибольшей интенсивности определяются
по формуле
Яг =
sin ai
(16.54)
где Qi =Pi+ G[.
Усилия в кольцевых элементах стропил определя-
ются без учета опорных моментов арки для двух случа-
ев загружения. 4) когда снегом загружена внутренняя
часть данного кольца (максимальное растяжение в коль-
це) и 2) когда снегом загружена наружная часть коль-
ца (максимальное сжатие в кольце), т. е
Ctg at £ Q — ctg аж ( £ Q + Pt)
Tt макс ------!---------------!----------;	(16.55)
ТЕ
2 sin —
п
ctg«f £ Р~ ctgai+](£P+ Q?)
Tt мин ~----------------—-------------- •	(16.56)
ТЕ
2 sin —
п
В приведенных формулах 2 Р и 2 Q взяты в преде-
лах рассматриваемой арки.
Кроме расчета на продольные усилия, элементы ко-
лец (рис. 16.14,6), так же как и арок, рассчитывают
на местный изгиб от нагрузки собственным весом и
снегом по эпюре моментов треугольного очертания с
максимальной ординатой Sy по формуле
S/3
Л4= —,	(16.57)
где I — длина панели арки или кольца.
Диагонали работают только при несимметричном
загружении.
При загрузке половины кровли снегом усилия в
одной (загруженной) половине кольца не уравновеши-
ваются усилиями во второй половине кольца, как при
осесимметричной нагрузке, и должны быть переданы
связями на опорное кольцо колокола. Перерезая гори-
зонтальной плоскостью какую-нибудь зону связей с но-
MeipoM k, можно написать следующее выражение для
поперечной силы в какой-нибудь панели связей
(рис. 16.14, в):
От =-------—-------- ,	' (16.58)
Vc₽ 2 S sin ср	v '
где T — неуравновешенное усилие в кольце, рав-
ное усилию от осесимметричной на-
грузки;
ср—^центральный угол, образуемый с на-
чальным диаметром перпендикуляром
из центра кругового сечения на грань
связей;
S sin ср — распространена на связи полуокруж-
ности.
те
Наибольшее значение имеет приср= —:
k
Т i макс
Q _____ °	________
УмакС 2 S sin ср
а усилие в диагонали
В = Qmbkc sin ?i •
(16.59)
(16.60)
Количество связей может быть уменьшено за счет
учета участия оболочки в передаче неуравновешенной
силы колец опорному кольцу путем вычета из этой
силы срезывающего усилия, воспринимаемого оболочкой
и равного
То = 2тег&т,	(16.61)
где S —толщина оболочки кровли;
т — расчетное предельное напряжение оболочки на
срез.
Телескоп, Высота стенки телескопа принимается
равной высоте колокола от его опорной плоскости до
обушка уторного уголка. Стенки телескопа и кольца же-
сткости рассчитываются по тем же формулам, что и
стенка нижнего кольца колокола. Толщина стенки те-
Рис- 16 15. Детали конструкции направляющих и роликов для перемещения подвижных
звеньев газгольдера
а — внутренняя направляющая резервуара; б — конструкция внешних роликов радиального типа; в —то же, тангенциального
типа; з —то же, радиально-тангенциального типа; д —- внутренние ролики и внутренние направляющие? газгольдера (схема
расположения роликов); е — конструкция нижнего ролйка 'телескопа; / — верхний ролик колокола; 2— веехний ро-
лик телескопа
Гл, 16. Газгольдеры
349
лескопа принимается обычно 4 мм, а верхнего и нижне-
го пояса — 5—10 мм.
Внутренние направляющие для нижних роликов
колокола “опираются на верхнее и нижнее кольца жест-
кости телескопа, не нагружая стенку, и -имеют поэтому
больший пролет, равный высоте телескопа Сечение внут-
ренних направляющих обычно двутавровое. Число их
вдвое больше, чем наружных направляющих. Сечение
внутренних направляющих телескопа проверяется на
изгибающий -момент от ветра и односторонней снеговой
нагрузки раздельно, причем нижний ролик колокола
помещают посередине пролета направляющей при теле-
скопе, опущенном в резервуар.
Резервуар. Рекомендуется устройство железобетон-
ных резервуаров, особенно при заглублении их в грунт.
При необходимости же устройства стальных ' резервуа-
ров толщина стенки их определяется расчетом по фор-
муле
(16.62)
т
где р — давление в газгольдере в кг!см2\
у — вес воды, равный 0,001 кг/см3',
у —< расстояние от поверхности воды до центра
тяжести площади эпюры давления воды на
участке данного пояса;
т — коэффициент условий работы, равный 0,8;
п — коэффициент перегрузки;
R — расчетное сопротивление стали;
ср — коэффициент прочности сварного шва, прини-
маемый по табл. 16.7.
Дополнительные усилия от заделки внешних направ-
ляющих в стенке резервуара обычно не учитываются,
так же как и изгибающие моменты от жесткости при-
соединения днища. Последние могут быть определены
по методике, изложенной в 20.1-Б.
Верхнее кольцо жесткости образуется из окаймля-
ющего уголка жесткости и опирающейся на него гори-
зонтальной площадки, крытой листовым настилом и
имеющей ширину 800 мм, Отверстия в оболочке ре-
зервуара диаметром более 200 мм должны быть уси-
лены кольцевыми накладками. Усиление рассчитывается
по методике, изложенной при описании газгольдеров по-
стоянного объема.
Внутренние направляющие резервуара служат для
перемещения нижнего ролика подвижной части
(рис 16.15,а) и рассчитываются на давление ролика
•от нагрузки ветром или от односторонней нагрузки
снегом в нижнем положении ролика.
Образование днища и стенок резервуара из ли-
стов — см. «Вертикальные цилиндрические резервуа-
ры» в главе 17. На днище резервуара устанавливаются
подкладки для опирания в нижнем положении подвиж-
ных звеньев. Подкладки эти представляют собой от-
резки прокатных двутавров высотой 200^300 мм.
Внешние ролики. Эти ролики могуи быть радиаль-
ные (рис. ,16.15,6), тангенциальные (рис. 16.15, в) и ра-
диально-тангенциальные (рис. 16.15,г). Радиальные ро-"
лики проще тангенциальных по конструкции и монта-
жу и допускают большие неточности в установке
направляющих. Вертикальные болты и упорные винты ра-
диальных роликов служат для регулировки и закрепле-
ния роликов при установке. Тангенциальные ролики пе-
редают усилия по касательным, заставляя работать все
направляющие; такие ролики сложнее и дороже ради-
циальные ролики наиболее совершенны, но наиболее
Однако при их применении на каждую направляющую
передаются вдвое меньшие усилия. Радиально-танген-
циальные ролики наиболее совершенны, но наиболее
дороги в изготовлении и монтаже Тангенциальные и
радиально-тангенциальные ролики применяются только
при больших емкостях (свыше 50 тыс. м3).
Внутренние ролики. Эти ролики бывают только ра-
диального типа (рис. 16.15,6 и е).
Внешние направляющие. Путями передвижения
внешних роликов служат внешние направляющие, ко-
торые выполняются неразрезными и соединяются гори-
зонтальными кольцами и диагоналями в неизменяемую
пространственную призматическую систему (рис. ,16.16),
прикрепляемую своими нижними элементами к обо-
лочке резервуара. Такая пространственная система на-
правляющих может быть приближенно рассчитана пу-
тем распределения суммарного горизонтального усилия
(Я), передающегося через каждое кольцо роликов меж-
ду плоскими фермами, образующими грани призмы:
л Н cos
Q, =--------
2 cos tp
QwaKC — Vo/o ’
2 cos ср
(16.63)
(16.64)
где	<р/ —> угол между нормалью к рассматрива-
емой грани и направлением силы Я;
2 cos ср — сумма, распространяющаяся на все
грани призмы.
Рис. 16.16. Схема пространственной
системы наружных направляющих
и плоской фермы по грани. Внизу —
сечение поясов наружной направляю-
щей сквозного сечения
Продольное усилие в направляющей определяется
как’ алгебраическая сумма усилий поясов двух смежных
плоских ферм.’Более точно система направляющих мо-
жет быть рассчитана как система из многоугольных ко-
лец, опирающихся на упругие опоры — направляющие.
350
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Сечение направляющей может быть сплошное в фор-
ме двутавра или сквозное. Направляющие сплошного се-
чения рассчитываются на внецентренное сжатие с учетом
действия нормальных сил и изгибающих моментов. Зна-
чения М от сосредоточенного груза следует принимать с
учетом частичного защемления на опорах или нераз-
резности
Р1
М =— .	(16.65)
5
Решетчатые направляющие рассчитываются как фер-
мы с определением нормальных сил в поясах по моменту
и с учетом местного изгиба пояса, по которому непо-
средственно передвигается ролик, вследствие чего этот
пояс получает жесткое сечение на изгиб в плоскости
ролика (рис. 16.16)
Изгибающий момент принимается с учетом частич-
ного защемления пояса на опорах по формуле
Ра
Л4ИЗГ= —(16.66)
о
где а панель решетки;
Р — давление ролика.
Горизонтальные кольца, кроме осевого растягиваю-
щего усилия, должны быть проверены на изгиб в вер-
тикальной плоскости от собственного веса и полезной
нагрузки 200 кг/лА Нижнее кольцо, расположенное
вдоль верхнего края резервуара, несет нагрузку от сум-
мы давлений всех внешних и внутренних роликов ниж-
него телескопа и должно рассчитываться на эту*суммар-
ную нагрузку. Предельная гибкость направляющих из
плоскости действия изгибающего момента не должна
превышать 150; предельная гибкость горизонтальных
распорок связей не должна превышать 200, а растяну-
тых раскосов вертикальных связей — 350.
Пригрузка. Пригрузку составляют бетонные грузы
(!/з всего веса пригрузки), располагаемые на крыше ко-
локола по ее наружному краю на специальной кольце-
вой площадке, и чугунные грузы (2/з всего веса при-
грузки), располагаемые на нижнем кольце жесткости
у гидрозатвора на специальном уширении. Для опреде-
ления веса пригрузки давление газов под колоколом
можно определять по упрощенной формуле
4Ок
Рмакс = ^.	(16.67)
Вес пригрузки определяется как разность между
фактическим весом подвижных звеньев и требуемым ве-
сом для создания заданного давления. Вес одного груза
пригрузки не должен превышать: бетонного 80 кг, чу-
гунного 4 00 кг»
Затворы. Конструкция водяных затворов подвиж-
ных звеньев (см. рис. 16.9) должна обеспечивать необ-
ходимые габариты для сварки, осмотра и ремонта. Ми-
нимальное расстояние в свету между стенками затвора
должно быть: верхнее защемление — 370 мм, нижнее
защемление — 220 мм. Минимальная толщина стенок
затвора: наружных —* 8 мм, внутренних и ‘горизонталь-
ного листа затвора — 10 мм.
Размеры гидрозатвора по высоте (глубине) опре-
деляются перемещением уровня заполняющей затвор
воды в зависимости от заданного внутреннего давле-
ния газа с добавлением запаса (не менее 100 мм) на
перекосы.
Д. МОКРЫЕ ГАЗГОЛЬДЕРЫ С ВИНТОВЫМИ
Н АП РАВ Л ЯЮЩ ИМ И
Газгольдеры этого типа не имеют внешних верти-
кальных направляющих. Выдвижение каждого подвиж-
ного звена из ближайшего наружного звена происходит
путем скольжения рельсовых направляющих по непо-
движно установленным на наружном звене парным ро-
ликам. Рельсовые направляющие прикреплены к внут-
реннему звену под углом 45° и образуют в пространст-
ве отрезок винтовой линии Эти газгольдеры имеют пре-
имущество перед газгольдерами с внешними верти-
кальными направляющими в весовых показателях (эко-
номия металла составляет около 10—12%) и внешнем
виде (отсутствует наружная обстройка), но изготовле-
ние и монтаж винтовых направляющих двоякой кри-
визны более сложны. Общий вид четырехзвенного вин-
тового газгольдера приведен на рис. 16.17,а, а схема на-
правляющих устройств — на рис. 16.17,6 и 16.17,в.
Вертикальные силы, действующие на винтовой газ-
гольдер (собственный вес газгольдера, пригрузка, вес*
воды в затворах и вес снега на кровле), уравновеши-
ваются внутренним, давлением газа на кровлю. Гори-
зонтальные силы (ветер) воспринимаются радиальны-
ми усилиями (вдоль осей роликов) посредством воздей-
ствия направляющих на реборды роликов и равны
Q
7?,=-g-cos?>	(16.68)
где Q -— равнодействующая поперечных нагрузок;
п — общее число направляющих;
ср —’ угол, образуемый осью роликов с направлени-
ем силы Q-
Момент горизонтальной нагрузки относительно рас-
сматриваемого ряда роликов, а также момент от экс-
центрицитета равнодействующей односторонней времен-
ной вертикальной нагрузки (снега) воспринимается вер-
тикальными реакциями роликов, равными
V, = — COST
(16.69)
с максимальным значением
(16.70}
горизонтальные усилия роликов при этом взаимно урав-
новешиваются (схема на рис. 16.17,г).
Давление ролика на направляющую равно
М
Р = Уф sin 45° = 1,414-----cos ср (16.71)
г —
2
с максимальным значением при ср =0
М
Рмакс " 2,828
гп
(16.72)
Для уменьшения давления ролика на направляю-
щую целесообразно увеличение диаметра газгольдера.
Гл. 16. Газгольдеры
351
ssa&atfh" =
ifiw Ф 4КФ й 4М ¥*? ф ф S
r.t FS ¥ 4 ЙГ* Ф ФЙ * Ф 4 ? ?^ф 4 
W
Рис. 16 17.
. г	»» фая* v »
,:4 V Л $ # ¥.4 х * Ъ «дездЗ
': 4.J f < < УЛ ф У фф ф ™
Мокрые газгольдеры с винтовыми на-
правляющими
а — общий вид чётырехзвенного винтового мокрого газ-
гольдера; б — общий вид роликов, в — схема сопряже-
ния роликов и направляющей; г —схема усилий звена
винтового газгольдера прн действии горизонтальной силы
10000 м3
0=25500
0=27700
-0=28900—J
То=26600
St 0=25500
S' _____• —
-----
-----0=28900-
6000м3
,ппп . 0=27800
3000	__
0=25500
к— 0=26700 —J
Рис. 16.18. Схемы винто-
вых газгольдеров раз-
личных емкостей
ре-
-об-
за-
каждого телескопа и
закрепленных на
Схемы винтовых газгольдеров различных емкостей
показаны на рис. 16.18. Для экономии стали и умень-
шения объема фундамента целесообразно заглублять ре-
зервуар в землю с выполнением заглубленной части в
железобетоне, как это показано на рис. 16Л8.
Винтовая направляю-
щая. Выполняется она в
виде рельса специально-
го профиля с двумя мощ-
ными полками, воспри-
нимающего крутящие мо-
менты от бокового дав-
ления ролика р на верх-
нюю полку рельса (16.71)
и (116.72). Для усиления
тонкой оболочки под на-
. правляющую подклады-
вается сплошной тол-
стый лист. Направляю-
щие на поверхности эве-
на образуют отрезки
винтовой линии, причем
в двух смежных под-
вижных звеньях этим от-
резкам придают обычно
уклоны в разные сторо-
ны. Число направляю-
щих уменьшается от
нижнего звена к верхне-
му сообразно с уменьше-
нием передаваемых уси-
лий.
Направляющие пар-
ные ролики. Ролики
устанавливаются на пло-
щадке верхнего кольца
зервуара в подшипниках,
щей для каждой пары опорной плите. Опорная плита
крепляется на площадке при помощи болтов и имеет
овальные отверстия для регулировки в тангенциальном
направлении при установке. Подшипник ролика должен
допускать перемещение валика до 50 мм в радиальном
направлении. Кольцевой паз ролику, образуемый ребор-
дами по окружности, соответствует сечению направля-
ющей, наружную полку которой он обхватывает. При-
мерная конструкция таких роликов показана на
рис. 16.19.
Подвижные звенья и резервуар. Эти конструкции,
в том числе кровля и гид роз атворы, не отличаются в
основном от тех же конструкций для газгольдеров с
внешними направляющими. С внутренней стороны стен-
ки подвижных звеньев и резервуара устанавливаются
жесткие стойки, образующие вместе с нижними и верх-
ними кольцами жесткости каждого звена каркас, к ко-
торому крепится оболочка. Толщины стенок звеньев на-
значаются с учетом изгиба оболочки, возникающего от
кручения направляющих.
Лестницы. Лестницы для подъема на подвижные
звенья могут быть выполнены в виде стремянок, рас-
положенных по вертикальной стенке подвижного звена,,
или треугольных лестниц, расположенных по цилинд-
рической поверхности.
Стремянка укладывается в габарит Направляющей
и при пересечении с направляющей прерывается. Не-
достатком такой конструкции являются погружение
стремянки в воду резервуара и возможное ее обмерза-
ние в зимнее время. Треугольная лестница, имеющая в
плане форму дуги, устанавливается неподвижно на пло-
щадке звена и остается вне резервуара при опускании
352
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
подвижной части в нижнее положение; угол подъема
лестницы 45°, ширина ступени 300 мм, глубина —
200 мм. Лестница имеет подвижное закрепление к вин-
товой направляющей, обеспечивающее ее устойчивость.
Рис. 16.19 Конструкция направляющих роликов
1 — рельс типа Р-24
С. МОКРЫЕ ГАЗГОЛЬДЕРЫ СВЕРХНИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
В ряде производств (атомные станции, химические
заводы, специальные хранилища и др.) давление газа
под колоколом по условиям технологии не мбжет быть
Рис- 16.20. Мокрый газгольдер пониженного давле-
ния
-а — с контргрузами; б —с понтоном и внешними направля-
ющими, в — с понтоном и винтовыми направляющими,
1 — понтои
допущено выше 0—50 мм вод. ст. вместо обычно зада-
ваемых 150—500 мм. Такое низкое давление не может
уравновесить вес колокола с его оборудованием. В этом
случае применяются 'системы с уравновешенным коло-
колом с контргрузами, висящими на тросах, перекину-
тых через блоки, установленные на внешних прямоли-
нейных нацравляющих (рис. i!6.10,a), и системы с ко-
локолом на понтоне, плавающем в резервуаре, по пред-
ложению инженеров В. А. Корчагина и В. Я. Миллера
(рис. ,16.20, б, в). ,
Понтон представляет кольцевую камеру, располо-
женную у низа стенки колокола. Система с понтоном
предпочтительнее системы с' контргрузами, так как в
ней отсутствуют сложные механические детали и устра-
няется опасность обрыва и застревания тросов, что осо-
бенно важно при дистанционном упоавлении. Система
с кон’гргрузами не применима к газгольдерам с вин-
товыми направляющими.
Ж СУХИЕ ГАЗГОЛЬДЕРЫ
Сухие (поршневые) газгольдеры переменного объе-
ма представляют собой цилиндрический или призмати-
ческий сосуд, снабженный поршнем (шайба), от поло-
жения которого зависит величина находящегося под ним
объема, заполненного газом. Сухие газгольдеры могут
применяться для емкостей от 10 до 100 тыс. м3
(рис. 16.21). В этих газгольдерах давление газа непо-
средственно под шайбой пропорционально ее весу и,
пренебрегая по малости силами трения в уплотнении,
может считаться постоянным. У газовыпускного штуце-
ра давление газа в зависимости от положения шайбы
«и удельного веса изменяется иа величину	1
А р =	(1 — у),	(16.73)
где h — высота низа шайбы над днищем в м\
g—। вес воздуха при данных температуре и давле-
нии в кг/м3-,
у — удельный вес газа по воздуху при тех же
условиях.
Корпус сухого газгольдера состоит из стенки, дни-
ща и кровли. Стенка имеет каркас из вертикальных
стоек, заделанных в кольцевой фундамент, и горизон-
тальных колец прокатного профиля (рис. 16.22, а). Кро-
ме того, для увеличения жесткости на некотором рас-
стоянии по высоте устраиваются горизонтальные пло-
щадки. В большинстве осуществленных конструкций
сухих газгольдеров соединения выполнены на заклеп-
ках с потайными головками внутрь резервуара. Все
швы клепаются на льняной прокладке, пропитанной су-
риком. Применение сварки началось только в последнее
время. Возможна конструкция стенки из штампованных
листов с отогнутыми краями (рис. 10.22,6), которыми
они герметически склепываются и служат в то же вре-
мя горизонтальными элементами жесткости.
Крыша газгольдера состоит из листовой обшивки
толщиной 3—4 мм и из радиальных стропильных ферм,
опирающихся на вертикальные стойки стенки, или из
перекрытия купольного типа с устройством кольца жест-
кости, воспринимающего распор, по типу кровли мок-
рых газгольдеров. Устройство днища сухого газголь-
дера также существенно не отличается от днища мок-
рого газгольдера:
Шайба сухого газгольдера представляет собой про-
странственную систему из радиальных ферм-кронштей-
нов, имеющих, по два ролика, скользящих по верти-
кальным стойкам стенки, и обшивки из листов толщиной
3—4 мм (рис. 1622,в). Для увеличения веса шайба не-
Гл. 16, Газгольдеры
353
сет пригрузку бетонными плитами. Шайба может быть
плоская или сферическая с подъемом около */12 диамет-
ра в зависимости от вида поверхности, которую обра-
зуют нижние пояса ферм с обшивкой по ним.
Важной деталью конструкции сухих газгольдеров
является затвор, закрывающий зазор между шайбой и
Рис. 16 21. Общий вид сухого газ-
гольдера емкостью 100 тыс. л«3
/ — площадка фонаря первая; 2 — то
же, вторая, 3 — то же, третья. 4
цепная* лестница*; 5 подъемная лест-
ница, 6 — стропила поршня, 7 — иа-
стил поршня, 8 — подъемник: 9 — стро-
пила крыши, 10 — направляющие для
цепной лестницы, 11 — настил крыши;
12 — отверстие в верхней площадке Для
выдувных труб, 13 — дннще, 14 фун-
дамент
Кроме лестницы обычного стационарного типа меж-
ду наружными площадками, в сухом газгольдере имеет- '
ся внутренняя лестница для сообщения поршня с
в)
Рис. 16.22. Конструктивные элементы сухого газ-
гольдера
а —стенка (соединения иа заклепках); б — схема соеди-
нения оболочки из штампованных листов; в — деталь
конструкции н затвора с сухой смазкой; 1 — горизонталь-
ные кольца из швеллеров, 2 — вертикальная стойка нз
двутавров; 3—листы 5—5 мм, 4 — купол поршня; 5 —
ролик, 6 — стенка газгольдера; 7 — несущее кольцо за-
твора, 8 — подвеска; 9 — масленка, 10 — консоль рычага;
11 — уплотнение, 12 — эластичное соединение, 13 — при-
жимной механизм
корпусом, так как от его надежности зависят потеря
газа и обеспечение безопасности работы для обслужи-
вающего персонала. В жидкостном затворе уплотнение
между стенкой газгольдера и шайбой достигается эла-
стичной полосой стали, прижимаемой к стенке рычаж-
ным механизмом, и специальной смоляной смесью, по-
ступающей из затвора и заполняющей образующиеся
щели. В сухом затворе (с консистентной смазкой) уплот-
нение затвора достигается прижатием, к стенке посред-
ством рычажного устройства специального упругого
кольца.
23—915
крышей газгольдера. Внутренняя лестница делается цеп-
ной, изменяющей свою длину по мере движения порш-
ня, и натягиваемой контргрузом, подвешенным снару-
жи корпуса, ч
Несмотря на большую экономичность сухих газ-
гольдеров по сравнению с другими типами газгольдеров
постоянного давления, трудность обеспечения надежной
работы затвора при перекосах шайбы и возможность
утечки газа при нарушении плотности прилегания шай-
бы к стенке ограничивают их применение, особенно в
суровых климатических условиях СССР. Однако, приме-
354
Раздел IV. Стальные листовые конструкции '
а)	6)
6)
Рис. 16.23. Схема сухого газгольдера с гибкой связью поршня с корпусом
а —поршень в нижнем Положении; б — поршень в среднем положении; в — поршень в верхнем по-
ложении, / — стенка, 2 — кровля, 3 — днище, 4 — каркас поршня, 5 — днище поршня, 6 — защитная
стейка поршня; 7 — пригрузка; 8 — резиновая секция, 9 — газоввод, 10 — стояк газосброса. 11 — кла-
пан газосброса; 12 — шток газосброса, 13 — выравнивающие ролики, 14 — выравнивающая система
нз тросов
нение их неизбежно, когда не может быть допущено
засорение хранимого газа парами воды, как в мокрых
газгольдерах.
Сухие газгольдеры с гибкой связью шайбы с кор-
пусом, в которых просвет между стенкой резервуара и
краем шайбы перекрывается эластичной оболочкой из
специальной газонепроницаемой ткани, лишены недо-
статков сухих газгольдеров с жестким контактным за-
твором. Эластичная оболочка одним концом прикреп-
лена к стенке корпуса на высоте, равчой пол.овине хода
шайбы над дном резервуара, другим концом—.к низу
шайбы так, что при наибольшем подъеме ее
(рис. 16.23, в) и при низшем положении (рис. 16,23, а)
она распрямляется; при промежуточном же положении
(рис. 16.23,6) оболочка складывается в зазоре между
стенкой корпуса и стенкой шайбы.
ГЛАВА 17
РЕЗЕРВУАРЫ
17.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
А. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Резервуарами называются сосуды емкостью от 3 м3
и выше, предназначенные для приема, хранения, от-
пуска и технологической переработки различных жидких
и полужидких материалов. По объему резервуары под-
разделяются на малые (от 3 до 100 и3), средние (от
100 до 5000 м?) и большие (свыше 5000 л?).
Цистернами называются сосуды небольшого объема
(обычно от 3 до 100 л£3), предназначенные для транс-
портировки жидких и полужидких материалов.
Наряду со стальными резервуарами, в целях эко-
номии стали, широко применяются резервуары с несу-
щими элементами из железобетона, бетона, камня, кир-
пича, дерева, грунта и т. д, с соответствующей изоли-
рующей облицовкой изнутри (тонко 1истовая сталь или
другие металлы). Области применения различных мате-
риалов в резервуаростроении приведены в «Указаниях
по применению железобетонных .и металлических резер-
вуаров для хранения нефти f и нефтепродуктов» (СН
90-—60). Стальные резервуары «изготовляются сварными.
В зависимости от степени заглубления в грунт резер-
вуары бывают-
наземные, днища которых находятся над поверхно-
стью грунта или заглублены менее чем на половину вы-
соты резервуаров;
полуподземные, днища которых заглублены не ме-
нее чем на половину их высоты, а наивысший уровень
жидкости в них может подниматься не более чем на
2 м над планировочной отметкой прилегающей терри-
тории в пределах 6 м от стенки резервуара;
подземные, расположенные непосредственно в грун-
те (или в специальных камерах-казематах), когда наи-
высший уровень жидкости находится ниже чем на 0,2 м
от наиболее низкой планировочной отметки прилегающей
территории в пределах 6 м от стенки резервуара. 1
Б. ФОРМЫ РЕЗЕРВУАРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Вертикальные цилиндрические. Резервуары такой
'формы-применяются для хранения жидкостей под давле-
нием до 5000 мм вод. ст, при этом указанное давление
не является предельным. Тип резервуар-а весьма распро-
странен, прост в изготовлении и сравнительно экономи-
Гл, 17, Резервуары
355
чен; он способен сохранять свою геометрическую форму
под нагрузкой от гидростатического и газового давле-
ния и работает в основном на растяжение без изгибных
напряжений (за исключением отдельных ограниченных
зон). Недостатком резервуаров является неполное ис-
пользование несущей способности стали в верхних поя-
сах, где толщина назначается из конструктивных сооб-
ражений (порядка 4 мм).
Горизонтальные цилиндрические. Эти резервуары
значительно менее экономичны, так как почти не спо-
собны самостоятельно, без усиления кольцами жестко-
сти, сохранять свою геометрическую форму под дей-
ствием веса жидкости и собственного веса. Их целесо-
образно применять только для сравнительно высоких
давлений (от 0,4 до 20 кг/см2) и небольших объемов (до
180 м3 при габаритных размерах).
Шаровые. Такие резервуары целесообразно приме-
нять для хранения жидкостей и сжиженных газов под
большим давлением, превышающим в 2 и более раза
гидростатическое (обычно давление в шаровых резер-
вуарах не менее 2 кг!см2). Наиболее ходовые объёмы
шаровых резервуаров встречаются в пределах 400—-
1000 м3 с давлением около 6 кг!см\ однако строятся и
больших объемов. При меньших давлениях (приближа-
ющихся по величине к гидростатическим) целесообразно
применять другие равнопрочные оболочки (например, в
форме капли).
Криволинейные других форм. Резервуары капле-
видные — двоякой и одинарной кривизны, торообразные,
многоторовые и др применяются для хранения жидко-
стей под давлением 0,4—2 кг/см2. Объемы таких резер-
вуаров могут быть от 2000 до 25 000 м3 и более
Прямоугольного и трапецеидального поперечного
, сечения. Резервуары таких форм применяются главным
образом при подземном хранении (траншейного типа и
др) и чаще всего строятся большого объема (от
5000 м3 и выше) комбинированными с несущими эле-
, ментами как из металла, так и из неметаллических
ч материалов (железобетон, бетон, камень, грунт и др.)
с металлической облицовкой Облицовки из неметалли-
ческих материалов имеют пока еще опытное примене-
ние.
В ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
При проектировании резервуаров должны преду^
сматриватъся сохранность содержимого в них, удоб-
ство и безопасность эксплуатации, а также экономич-
ность конструктивного решения. Потери содержимого
резервуаров подразделяются на основные группы!
а) количественные — утечки через неплотности и порьц
б) качественные — от загрязнения, смешения и пр.;
в) количественно-качественные — от испарения наибо-
лее ценных летучих фракций нефтепродуктов.
При проектировании резервуаров борьба с количест-
венными и качественными потерями в чистом виде сво-
дился главным образом к обеспечению плотности и гер-
метйчности резервуаров. Количественно-качественные
потери происходят при так называемом «дыхании»
резервуаров, при этом различают: «большие дыхания»,
представляющие собой явления выталкивания в атмос-
феру паров горючего и обратное засасывание атмос-
ферного воздуха при операциях заполнения и опорож-
нения резервуаров, и «малые дыхания», происходящие
при изменении давления в резервуаре в результате
температурных и барометрических колебаний при по-
стоянном уровне горючего. Особенно большие потери
происходят при «кипении» нефтепродуктов в случаях,
когда парциальное давление паров нефтепродуктов при
данной температуре становится выше предельного
избыточного давления в газовом пространстве, на ко-
торое рассчитаны конструкции резервуара и отрегули-
.рована его дыхательная аппаратура. В табл. 17.1 при-
ведены значения парциальных давлений паров раз-
личных нефтепродуктов при температуре от 0 до 50°С.
Одним из наиболее эффективных средств борьбы
с потерями от испарения является хранение продукта
под» давлением в сочетании с уравниванием давления в
газовом пространстве 'путем устройства газовой обвяз-
ки, т. е. соединения трубопроводами газовых про-
странств нескольких резервуаров в одну систему. Менее
эффективны,, но получили некоторое распространение
конструкции резервуаров с переменным объемом газоч
вого пространства (с «дышащей» баллонной или подъ-'
емной крышей и др). Потери от испарения снижаются
при уменьшении объема газового пространства, что де-
лает целесообразным применение пологой, плоской и
вогнутой вниз мембранной кровли, опертой по контуру,
Потери от испарения, при прочих равных условиях, про-
порциональны абсолютной величине зеркала свободной
поверхности горючего.
< Существует отдельная группа резервуаров с «пла-
вающей», крышей (в виде понтона или поплавка), у
которых почти полностью отсутствует открытое зеркало
Таблица 17.1
Удельные веса и избыточные парциальные давления паров некоторых видов нефтепродуктов
Продукт	Удельный вес	Температура замерзания в град, по С, не выше	Давление в кг1см2 при температурах						
			0°	Н-ю°	4-20°	по Рейду при -|-20в (не более)	Ч-зо*	4-40»	Ч-50*
Пусковой и газовый бензин 			0,66-0,68	-60							1,97						
Газовый бензин грозненский 			0,66	-60	0,25	0,49	0,68	* —	0,92	1,45	2
Автомобильный бензин 			0,75-0,77	—60	——	—	—	0,66	—		—
Авиационный бензин 	 		0,7 -0,76	—60		—	—	0,47	' —.	—	
Авиационный бензин грозненский		0,71	-60	0,12	0,2	0,26	—	0,37	0,5	0,69
Авиационный беизии бакинский 		0,73	—60	0,12	0,18	0,24		0,33	0,43	0,58
Крекинг-бензин 		0,75	-60	0,12	0,17	0,23		0,31	0,4	0,53
Лигроин 		<		0,77—0,83	-60		—	—	0,18	—	—	—
Сырая нефть	  ,				0,83—1,04	— ,	—	—	—	—		—	—
То Же					0,88 .	' —	0,03	0,05	0,08	—	0,11	0,14	0,26
Керосин тракторный		0,82—0,89	—60	—	—1-	—	0,07	—	—	—
Керосин осветительный ..... 		0,85	—60	0,01	0,02	0,07		0,09	0,15	0,29
Дизельное топливо 	 		0,86—0,87	От —60 до —Ю		—		—			—
Авиационные масла	>.		0,89—0,9	От —30 до —14	—	—	—	—	1 —		—
Дизельное масло			0,9—0,92	От —20 до —10	—	—	—	—		—	
Автотракторное масло 		0,91—0,93	От —30 до — 0	—	—	—		—	—	—
23*
356
д..;. ,
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
горючего и потери от испарения происходят только за
счет неплотностей по контуру. При наличии «плаваю-
щих» крыш весьма эффективно сокращаются потери от
«больших дыханий». Уменьшение площади зеркала жид-
кости происходит также у резервуаров, суженных квер-
ху (каплевидных и других криволинейного очер-
тания).
17.2.	КОНСТРУКЦИИ РЕЗЕРВУАРОВ И ИХ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Характеристики резервуаров и их применение.
Вертикальные цилиндрические резервуары в настоя-
щее время широко применяются для наземного и под-
земного хранения нефти, нефтепродуктов, воды и дру-
гих жидких и полужидких материалов. Конструкции
этих резервуаров достаточно разнообразны и охваты-
вают резервуары с различными видами покрытий, в
том числе и с «плавающей*» крышей, а также с «ды-
шащей» или подъемной крышей Они экономичны по
расходу металла и сравнительно просты в изготовлении
и монтаже. Вертикальные цилиндрические резервуары
'наиболее часто применяются объемами 100, 200, 300,
400, 700, 1000, 2000, 3000 и 5000 ж3, реже — объемами
10 000, 15 000, 20 000 jh3 и более В настоящее время
имеют распространение «атмосферные» резервуары со
стационарным покрытием, рассчитанные на хранение
продуктов под низким давлением (от 20 до 200 мм
вод. ст. при вакууме 25 мм вод. ст.).
При хранении в таких резервуарах нефтепродук-
тов со значительной упругостью паров должны быть
созданы газовые обвязки, а также специальные уст-
ройства для улавливания паров. Эффективного сни-
жения потерь от испарений возможно достигнуть пу-
тем повышения в резервуарах расчетных давлений.
Конструкции резервуаров с плавающей крышей
несколько сложнее и более металлоемки по сравнению
с резервуарами со стационарным покрытием Реже
применяются конструкции резервуаров е резервным
и с переменным объемом газового пространства (в
том числе резервуары с подъемной, «дышащей» кры-
шей и др.).
Основными конструктивными элементами резер-
вуаров являются цилиндрический корпус, покрытие и
днище.
Оптимальные размеры. Ниже приводятся форму-
лы для определения оптимальных по затрате металла
основных размеров резервуаров. Приняты следующие
условные обозначения и соотношения:
V— объем цилиндрической части резервуара;
Н и D— высота и диаметр цилиндрической части ре-
зервуара;
У — объемный пес жидкости в резервуаре;
р ~ давление в газовом пространстве;
&с — приведенная толщина стенки резервуара для
резервуаров с постоянной толщиной стенок;
— приведенная толщина днища резервуара,
&п — приведенная толщина покрытия резервуара;
[а] — расчетное напряжение, принимаемое прибли-
женно с одним (обобщенным) коэффициен-
том перегрузки «, равное
°т ~~ предел текучести стали;
k — коэффициент однородности стали;
m — коэффициент условий работы;
п — коэффициент перегрузки, принимаемый при
определении оптимальных размеров п = 1,1;
Hi —суммарная высота верхних поясов цилиндри-
ческого корпуса резервуара, имеющих оди-
наковую толщину;
hi — высота одного из нижних поясов резервуара
(все нижние пояса приняты одинаковой вы-
соты при разных толщинах);
е — разность толщин двух смежных поясов (при-
нимается постоянной для всех нижних по-
ясов);
Рис. 17.1. Эпюры толщины стенок
вертикальных цилиндрических ре-
зервуаров
а — стенка постоянной толщины; б —
стенка переменной толщины
&о— минимальная постоянная' толщина стенки
вверху резервуара на части высоты Hi. Для
«атмосферных» резервуаров &о=&°; для ре-
зервуаров под давлением &0=Ьр+&°;
&р—расчетная часть толщины стенки/необходимая
для восприятия давления в газовом про-
. PD
странстве, равная ор = — •	.
&г — расчетная часть толщины стенки на уровне
днища при одном гидростатическом давлении,
равная 8Г=
2 [а]
5° — то же, на глубине Hh	•
На рис. 17.1 даны эпюры толщины стенки, причем
необходимая по расчету часть толщины стенки заштри-
хована.	с
Резервуары с цилиндрической стенкой постоян-
ной толщины. Теоретический объем стали Ai, затра-
чиваемой на конструкции такого	резервуара
(рис. 17.1,а), определяется по формуле
Ai = *DHbc +	(6д + »п) = 28с V^VH +
+ н
а оптимальные размеры резервуара ЯОпт
данном объеме—по формулам
^ОПТ —
у УНп у
(17.1)
и ^опт гори
(17.2)
Гл. 17. Резервуары
357
(17.3)
Затрата металла будет минимальной при условии, ес-
ли сумма весов металла днища и покрытия равна поло-
вине веса металла цилиндрической стенки. Наимень-
ший объем металла Л1МИн равен
з__________
Амин = з/*Рл+8пП^ •	(17.4)
Толщина стенки равна: для «атмосферного» ре-
зервуара 5С—&г, а для резервуара под давлением $с —
=tp+Sr>	у
Максимальный объем резервуара У, соответству-
ющий наименьшей затрате металла, получается из сле-
дующих равенств:
-для атмосферного резервуара ’
V = 7^2
[°1Э '
т+м
(17-5)
для резервуара под давлением
.V V2(8t+M ,	.3/
У|/ к«8с + Р У я(8д+8„)
8с[а]
= 1 • (17 6)
«Атмосферные» резервуары с цилиндрической стен-
кой переменной толщины. Объем стали А2, затрачива-
емой на конструкции такого резервуара с переменной
толщиной стенки (рис. 17.1, б), равен
. 8л + *п ,	, У-^L
A^v~r~+jr+~7"+ И “
•	(17.7)
Оптимальная высота резервуара равна
„	, / (8Д + М м
17 ОПТ — 1/
V у
(17.8)
В этом случае оптимальная высота непосредст-
венно не зависит от объема резервуара и связана с
ним лишь в той степени, в какой диаметр резервуара
влияет на величину приведенных толщин днища1 и по-
1 крытия Влияние это не существенно, так как толщи-
на днища назначается конструктивно, а вес покрытия
на единицу площади мало меняется с изменением ди-
аметра, особенно у бескаркасных покрытий
Проектирование резервуара следует начинать с
выбора оптимальных размеров по известным [а] и у
и заданным предварительно од &п После выбора раз-
меров в первом приближении сначала следует проек-
тировать покрытие и уточнить толщину днища Имея
эти уточненные данные, надо откорректировать гене-
ральные размеры резервуара и далее проектировать
уже окончательно все остальные конструктивные его
элементы. В зависимости от заданных параметров мак-
симальные рациональные объемы резервуаров со стен-
кой постоянной толщины согласно формуле (17 6)
могут доходить до 750—1000) jh3. Для резервуаров объ-
емом 1000 м3 и более толщина стенки, как- правило,
должна быть переменной.
Из формулы (17 8) следует, что для «атмосфер-
ных» резервуаров с переменной толщиной стенок объ-
емом 1000 м3 и более оптимальные по расходу метал-
ла высоты равны: //опт = 12 —14 м при сварных швах,
неравнопрочных основному металлу, и //опт = 13,5-s-
14,5 м при сварных швах, равнопрочных основному
металлу Указанные оптимальные высоты относятся
к случаям применения углеродистой стали обыкновен-
ного качества, при применении стали повышенной
прочности -высота Н опт повышается. С уменьшением
приведенных толщин днища и покрытия ( &д+&п) высо-
та Иопт уменьшается Для резервуаров со сложными
покрытиями и с «плавающей» крышей в связи с уве-
личением &п величина Я опт больше, чем у обычных
резервуаров. Отступление от ЯОПт в пределах до 15%
приводит к сравнительно небольшому перерасходу
стали порядка 1—2%.
Резервуары под давлением с цилиндрической стен-
кой переменной толщины. Объем стали, затрачивае-
мой на конструкции такого резервуара (рис. 17.1, б),
равен
v 8д + «п УН\ 2Vp
Н Н Н + Y ±
Р2У _2р»в /К УЛ, у
+ YM# Y V Н + [а] +
Vh,	, / Уп
+	Я •	<17-9)
Оптимальная вьсота //опт может быть найдена из
уравнения	1
(/Л3 __ У(5Д+ЬП) Уу ^ ргу
ДЯ	/72	+ La] [a] у//2 Х
Ук hi
— — У——-
Н Н* [а]
(17.10)
Оборудование. На рис. 17 2 показана схема раз-
мещения наиболее распространенного оборудования на,
земных резервуаров этого типа для светлых нефтепро-
дуктов, сырой нефти и дизельного топлива
Конструктивные и технико-экономические данные.
Типовые «атмосферные» наземные вертикальные ци-
линдрические резервуары. Характеристики таких ре-
зервуаров с внутренним давлением в газовом прост-
ранстве -до 206 мм и вакуумом 25 мм род. ст.,
разработанных Гипроспецпромстроем, приведены в
табл. 17 2. Корпуса и днища резервуаров изготовля-
ются методом сворачивания. Кровля сборная стальная
в виде транспортабельных щитов, состоящих из листо-
вой стали толщиной 2,5 мм на каркасе. В резервуа-
рах объемом 300 .м3 и более щиты покрытия опирают-
ся в центре на трубчатую или решетчатую колонну с
зонтом вверху. Колонна не имеет фундамента и уста-
навливается заранее на днище до монтажа рулонного
цилиндрического корпуса. Кровля упомянутых резер-
вуаров пологая коническая Схема конструкции и мон-
тажа резервуара показана на рис. 17.3.
В соответствии с «Указаниями по применению же-
лезобетонных и металлических резервуаров для хра-
нения нефти и нефтепродуктов» (СН 90—60) в от-
дельных случаях может быть допущено строительство
358
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 17.2
Основные характеристики сварных вертикальных цилиндрических резервуаров со щитовой кровлей
Показатель	Единица				Показатели по типовым йроектам					
	измере- ния	7-02-10з| 7-02-102		/-02-101	| 7-О2-Юо| 7-02-99		| 7-02-98	7-02-97	| 7-02-96	7-02-95
Номинальный объем	 Конструкция стойки	 Геометрическая емкость . . . Диаметр резервуара	 Высота резервуара	 Толщина листов корпуса . , . Толщина листов днища .... Толщина настила кровли . . . Общий вес металла в деле . . В том числе: корпус днище 		 кровля 	 Расход металла в деле на 1 № геометрической емкости . . Соотношения сметных стоимо- стей (на 1/III— 1959 г.) . . . П р н меч ан и я. 1. Вес л 2. Вес металла для емкости 500 м3 — для снеговой на груз ю	м3 м3 мм т № 1 кг металла дн до 1000 л I 100 кг/м2	100 Стой* 104 4 730 5 920 4 4 2,5 ' 4,897 2,86 0,662 0,685 47,08 I ищ дан I Р (включ , В CKO6l	200 си нет 204 6 630 5 920 4 4 2,5 7,344 4,003 1,26 1,391 36,0 1,23 то вариа ительио) сах — дл:	300 332 7 580 7 375 4 4 2,5 11,311 5,71 1,759 1,733 34,06 1,58 нту с пр дат| для я снеговс	| 400 Т 421 8 530 7 375 4 4 2,5 12,655 6,423 1,82 2,283 30,05 1,69 ямыми О сиегово; эй иагру	| 700 рубчата? 757 10 430 8 845 4 4 2,5 18,199 9,427 2,881 3,603 24,04 2,08 крайкам й нагруз зки 150 ,	| 1 000 I 1 056 12 330 8 845 4 н 5 4 2,5 24,212 11,606 4,019 5,578 22,92 3,22 и. ки до 15( кг/м2.	2 000 Трубчатая (Решетчатая 2 135 15 180 11 805 4, 5, 6 и 7 4 и 6 2,5 42,736	( 41,501 (42,989) J70^41’754) 6,’856 8,403 (8,656) 20,01	19,43 (20,13) 1	(19,65) 4,24 ) кг/м3 (включительно); j	3 000 Труб 3 340 18 980 И 825 4, 5, 6, 7 и 8 4 и 7 2,5 , 63,238 (63,958) 31,364 11,67 14,34 (15,06) 18,93 (19,14) .5,89 тля емкости	5 000 чатая 4 832 22 790 11845 5, 6, 7, 8 и 10 5 и 8 2,5 90,422 (91,373) 43,56 19,33 21,203, (22,154) 18,71 (18,91) 7,34 2000, 3000,
Рис. 17 3. Схема конст-
рукции и монтажа «ат-
мосферного» резервуара,
со стальным щитовым
сборным покрытием и
центральной стойкой
/—корпус; 2 — днище; 3 *=•
стойка, 4 — щит покрытия;
5 — шахта лестницы, исполь-
зуемая в качестве катушки
рулона, 6 — направляющие
косынки, 7 — подъемная
стрела, 8 лебедка
резервуаров с внутренним давлением в газовом про-
странстве до 200 мм и вакуумом 25 мм вод. ст., из-
готовляемых методом полистовой сборки, емкостью
100-7- 5000 jh3 по типовым проектам от N 7-02-11 до
N~ 7-02-19, разработанным ГПЙ Промстройпроект
[20].
Институтом Проектстальконструкция разработаны
типовые проекты наземных стальных сварных верти-
кальных цилиндрических резервуаров с внутренним дав-
лением в газовом пространстве до 200 мм и вакуумом
25 мм вод. ст., объемом 10 000; 15 000 и 20 000 м3, а
также проект, резервуара объемом 10 000 м3 с внут-
ренним давлением 500 мм вод. ст. для жидких удобре-
ний ,в сельском хозяйстве.
Рис, 17 2. Схема размещения оборудования верти-
кального резервуара для светлых нефтепродуктов,
сырой нефти и дизельного топлива
/ — световой люк; 2 — люк-лаз, 3 — замерный люк; 4 при-
бор для замера уровня жидкости; 5 — вентиляционный пат-
рубок; 6 — предохранительный клапан; 7 — дыхательный,
клапан; 8 — сифонный край; 9 — перепускное устройство;
10 — приемно-раздаточный патрубок; 11 — хлопушка; 12 — уп-
равление хлопушкой; 13 — огневой предохранитель
Гл. 17. Резервуары
359
Таблица 17Л
Основные карактеристики сварных вертикальных цилиндрических заанкеренных резервуаров типа РПД
Показатели	Единица измерения	Показатели для резервуаров номинального объема в м9								
		200	300	500	580	700	1000	1500	2000	3200
Геометрический объем Уг .	JK8	216 -	314	492	591	717	1 021	1 512	2 042	3 19В
Диаметр внутренний внизу D Высота	цилиндрической		7 066	8 530	8 860	10 472	10 480	12 500	15 200	15 200	19 000
стенки Н . . . 		9	5 525	5 525	8 350	6 895	8 350	8 350	8 350	11 275	11260
Радиус сферической кров-			Ц 190	1						
ли R	 Стрела подъема сфериче-	9	9 150		11 460	13 600	13 600	16 200	19 700	19 700	24 700
ской кровли л	V	705	840	980	1 042	1042	1 146	1 700	1 700	1850
Отношение “у	 Количество анкеров по ок-	V	10	10,15	9,05	10	10	10,9	9	9	10,25
ружности 	 Толщины листов стенки	ШТ.	7	9	9	11	11	14	16	16	18
(снизу вверх) 		лсл	4; 4; 4; 4	4; 4; 4; 4	4; 4; 4; 4; 4; 4	4; 4; 4; 4; 4	4: 4; 4; 4; 4; 4	5; 4; 4; 4; 4; 4	6; 5; 4; 4; 4; 4	6; 5; 5; 4; 4, 4; 4; 4	8; 7; 6; 5; 5; 4; 4, 4; 4
Толщина листов днища , . .		4	4	4	4	4	4	4	5	4 (6)
Толщина листов кровли . .		2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Объем	железобетонных плитных анкеров на один						1,59				
резервуар 	 Общий вес стали	 В том числе:	м3	0,5	0,65	0,65	1,59		2,02	2,31	2,31	2,6
	кг	10 480	13 176	16 881	19 200	20 917	26 295	36 138	44 401	64 000
цилиндрический корпус .		5 261	6 518	9 473	9 880	И 456	14 888	20 340	26112	36 500
днище			1 266	1 854	2 001	2332	2 832	3 986	5 848	7 338	10 000
листы кровли 			884	1 330	1 466	1 916	1 916	2 492	3 736	3 736	5 850
каркас перекрытия .... Вес стали на единицу гео-	*	871	1 207	1 265	2 010	2 010	2 147	3 206	3 206	7 550
метрического объема (без									19,8	
лестниц и площадок) . . .	кг/м3	38,3	34,8	28,8	28,1	25,4	23,0	21,9		18,8
То же, всего			»	48,5	41,9	34,2	32,4	29,2	'25,8 J	23,9	21,7	20,0
«Атмосферные» наземные вертикальные цилинд-
рические резервуары с' бескаркасной висячей кровлей
и центральной стойкой Схема такого резервуара по-
казана на рис. 17.4,а. Корпус и днище резервуара
такие же, как и в резервуаре, описанном выше. Кров-
ля толщиной 2,5 мм не имеет каркасами состоит из
секторов одинарной кривизны (по цепной линий). Го-
ризонтальные сечения кровли имеют форму много-
уюльника. В местах пересечения секторов кровли име-
ется зона (вдоль линии пересечения), обладающая не-
которой жесткостью, при ётом от внутреннего давле-
ния в зонах пересечения в продольном направлении
(вдоль ската) возникает сжатие, а в. горизонтальном
направлении (поперек ската) —растяжение. Все про-
странственное перекрытие в целом работает по доста-
точно сложной статической схеме.
Секторы кровли в центре крепятся к зонту, распо-
ложенному в верхней части центральной стойки. По 'пе-
риферии кровля крепится к коробчатому кольцу жест-
кости цилиндрической стенки, воспринимающему рас-
пор кровли и заполняемому балластом. Высота подъ-
ема кровли в центре принимается равной 1/б диаметра.
Резервуары построены для объемов 2000, 3000 и
5000 ;и3. Как показали1 экспериментальные исследова-
ния ВНИИСтройнефти, проведенные в 1955—1958 гг.,
висячая кровля выдерживает внутреннее давление
300 мм вод. ст. и вертикальную нагрузку 260 кг/м2.
Нижняя (опорная) часть центральной стойки выполня-
ется с телескопическим устройством (рис. 17.4,6).
Вес покрытия (при 8 = 2,5 мм) с учетом веса
стойки и других элементов равен 30 кг)м2, или всего
12,4 т для резервуара объемом 5000 м8, т. е. в два ра-
за меньше, чем щитовое покрытие описанных вьйпе
Рис. 17.4. Схема «атмосферного» резервуа-
ра с бескаркасной висячей кровлей и цент-
ральной стойкой
а — общий вид; б — детали телескопического уст-
ройства низа центральной стойки, 1 — днище;
2 —« корпус;	3 — коробчатое кольцо жесткости,
4 — опорная плита стойки; S стойка, 6 — зонт,
7 — листовая кровля толщиной 2,5 мм
360
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
типовых резервуаров; при этом общая экономия ста-
ли на весь резервуар достигает 11—14%.
Вертикальные цилиндрические резервуары повы-
шенного давления с плоским гибким днищем на сплош-
ном грунтовом основании
1.	Конструкция заанкеренного резервуара повы-
шенного давления (РПД) с пологой сферической кров-
лей на каркасе показана на рис 17.5 Основные харак-
теристики резервуаров серии РПД объемом от 200
до 3200 л3, запроектированных институтом Проектсталь-
конструкция в 1950—1951 гг. для нефтепродуктов
inoj давлением 400—1000 мм вод. ст. при вакууме
100 мм вод. ст., приведены в табл. 17.3 Эти резервуа-
ры запроектированы с учетом полистовой сборки, од-
нако конструкция их допускает также изготовление
методом сворачивания.
Кровля выполняется сферической из листов тол-
щиной 2,5 мм, уложенных по каркасу из радиальных
швеллеров, изогнутых по радиусу сферы (рис 17 5, а,
б, д, е) и образующих стержневой пространственный ку-
пол Гибкие листы кровли укладываются на каркас и
принимают форму очертания каркаса. Кольцо жест-
кости, расположенное в верхней части резервуара, вос-
принимает совместно со стержневым куполом отрица-
тельный распор сферы (сжатие) при внутреннем дав-
лении. Вертикальные нагрузки и вакуум воспринима-
ются сферой, подпертой стержневым каркасом с рас-
порным кольцом, работающим в этом случае на растя-
жение и изгиб Сферическая кровля на стержневом
каркасе легче конической кровли по фермам на 12 —
33%, причем экономия возрастает с увеличением объе-
ма и диаметра резервуара.
Цилиндрический корпус резервуара усилен коль-
цами жесткости, обеспечивающими устойчивость его
при вакууме 100 мм вод. ст. При повышенном давле-
нии в качестве противовеса используется собственный
1вес грунта под резервуаром путем заанкери-
вания корпуса специальными плитными железобетон-
ными анкерами с вертикальными стальными тяжа-
ми (рис. 17.5), которым дается предварительное
натяжение Момент от эксцентрицитета тяжа воспри-
нимается ^днищем и кольцом, приваренным на уровне
столика под гайку анкерного тяжа По сравнению со
сплошными кольцевыми фундаментами анкерное уст-
ройство дает экономию бетона 90—95%. Предельная
нагрузка на выдергивание одного анкера (рис 17.5, в,
г) при квадратной плите со стороной а, глубине зало-
жения h, объемном весе грунта 7 и угле внутреннего
трения грунта равна
Pnp^Ga + Gr + T,	(17.11)
где G&—собственный вес анкера; Gr— вес грунта
над плитой анкера, равный Сг= a2*?YJ —
трение граней параллелепипеда грунта, рас-
положенного над анкером, об окружающий
грунт, равное
Т == 2ауА2 tg tg2 ^45° — —
Коэффициент запаса анкера на выдергивание по
сравнению с расчетной нагрузкой следует принимать
Рис 17 5 Вертикальные цилиндрические сварные за-
анкеренные резервуары повышенного давления
(РПД) с пологой сферической кровлей на каркасе и
плоским днищем на сплошном основании
а — листы кровли, б — каркас кровли: в — днище, вариант
со сваркой листов внахлестку в обоих направлениях;
г — диище вариант со сваркой листов внахлестку только
по длинной стороне, д —• узел опирания покрытия на ци-
линдрический корпус. е — коньковый узел покрытия,
/ — анкеры, 2 — кольца жесткости, 3 — монтажные швы;
4 — заводские швы; 5 — болты
Гл. 17. Резервуары
361
не менее 1,5. Резервуары типа РПД имеют многократ-
ное применение
2.	Схема заанкеренного резервуара повышенного
давления с пологой сфероцилиндрической кровлей без
каркаса объемом около 2000 м3, построенного в 1957 г.,
показана на рис 17 6 Корпус резервуара запроектирован
с учетом применения метода сворачивания Резервуар
заанкерен по типу, описанному выше для резервуаров
РПД, но с увеличением размера анкеров и добавлением
балласта в виде бутобетона, имеющего больший объем-
ный вес, чем грунт Отличительной особенностью ре-
зервуара является бескаркасная по общей форме сфе-
рическая пологая отбортованная
кровля, состоящая из секторов, име-
ющих кривизну только в направле-
нии ската, что упрощает их заготов-
ку (вальцовка в одном направлении)^
В центре покрытия имеется круглый
лист диаметром 3 м, к которому при-
мыкают сектора кровли, что дает
возможность избежать концентра-
ции сварных швов в верхней точке
резервуара Радиус кривизны сек-
торов покрытия в местах, удаленных
от цилиндрического4 корпуса, равен
диаметру цилиндрической части ре-
зервуара (7?=»D); радиус отборто-
ванной части покрытия у опирания
на цилиндрический корпус г= ~ =
О
D
*=	; стрела подъема кровли f==
5
D
= —Сопряжение покрытия о ци*
, 7,5
линдрическим корпусом запроектиро-
вано через горизонтальной кольцо
жесткости в виде швеллера № 12
(рис. 17-6, узел А).
Резервуар предназначен для экс-
плуатации при давлении до
3000 мм вод. ст. и вакууме 100 мм
вод ст. Цилиндрический корпус по
высоте имеет кольца жесткости, ана-
логичные принятым для резервуаров
типа РПД. Толщина листов покры-
тия равна 4 мм; толщины листов
стенок — от 4 до 7 мм. Технико-эко-
номические показатели опытных вер-
тикальных заанкеренных резервуаров
повышенного давления (3000 мм вод.
ст.) со сфероцилиндрическим покры-
тием приведены в табл. 47 4.
3.	Резервуар повышенного дав-
ления со сфероидальной кровлей
(рис. 17.7) отличается от резервуа-
ра, показанного на рис. 17 6, тем, что
кривизна кровли двоякая Кровля со-
стоит из листов, штампованных или
вальцованных в двух направлениях,
что в известной мере осложняет ее
изготовление Преимуществом сфе-
роидальной кровли по сравнению со
сфероцилиндрической является луч-
шая и более четкая статическая ра*
бота вследствие отсутствия перело-
мов в сопряжениях секторов кровли
и в местах сопряжения с цилиндри-
24—915
«о Узел П
‘XJ
ZOpp.no R7427
ческимькорпусом, что позволяет избежать дополнитель-
ных изгибных напряжений.
Сравнение весов различных типов кровли резерву-
аров на 1 м2 площади днища (приведено в табл. 17.5.
Вертикальные цилиндрические резервуары повы-
шенного давления с выпуклыми днищами (без заанке-
ривания) Резервуары рассматриваемого типа не тре-
буют заанкеривания при повышенном давлении, так
как выпуклое днище и покрытие способны работать
на внутреннее давление и своей пространственной же-
сткостью уравновешивать внутреннее давление в ре-
зервуаре с весьма малыми упругими деформациями
Узел fl
2
2
‘8?
Soo
»г^
По 2-2
CN12
№854
По к-1
Рис- 17.6. Схема вертикального цилиндрического заанкеренного резерву-
ара повышенного давления с пологой сфероцилиндрической кровлей
без каркаса (конструкция ДИСИ)
I — уровень налива; 2 — песчаная подготовка, 3 — бутобетонная пригрузка:
d железобетонный плитный анкер с вертикальным стальным тяжем
362
Раздел IV Стальные листовые конструкции
Т акб лица 17.4
Технико-экономические показатели вертикальных
заанкеренных резервуаров со сфероцилиндрическим
покрытием
Номи- нальный объем В JH8	Геометри- ческий объем в л8	Вес с учетом лестниц в кг	Расход стали в кг иа 1 м3 геометриче- ского объема	Объем бутобетона железобетона 	в м3	
700 ,2000	857 2 027	21 400 41 300	25 20,4	35 14 105 25
Таблица 17.5
Расход металла иа кровлю резервуаров различных
типов
Номинальный объем 'резерву- ара в м3	Сферическая кров- ля по стержневому каркасу (РПД ин- ститута Проект- стальконструкция)		Сфероцилин- дрическая бес- каркасная кровля (ДИСИ)		Щитовая кровля типовых резерву- аров Гипроспец- промстроя	
	Вес					
	в кг/лэ | в %		,в кг/м1	в %	в кг/м*	в %
700 2 000	45,5 38,3	100 100	36 36	79 94	42,4 54,7	93 143
Рис. 17 7. Вертикальный цилиндриче-
ский резервуар повышенного давле-
ния со сфероидальной кровлей и
плоским днищем
конструкции. Резервуары с
ми в районах с сильными
ют против опрокидывания,
ют обычно объемы до 5000
зовом пространстве от 0,15
кие давления принимаются
объемов,
пространственными днища-
ветрами иногда расчалива-
Ппдобные резервуары име-
л<3 и давление паров в га-
до 0,7 кг/см2. Более высо-
для резервуаров меньших
ГПИ Гипроспецнефть была запроектирована серия
резервуаров повышенного давления для объемов от
300 до 4500 м3 с пологими сфероидальными кровлей
и днищем для давления соответственно ат 0,45 до
0,175 кг/см2 и вакуума 0,015 кг/см2. Покрытие рассчи-
тано на нагрузку 3,70 кг/м2 На "рис. 17.8 показан один
из таких резервуаров объемом 2300 м3 для давления
0,3 кг/см2 с соотношением размеров R=D и r=0,lD
Рис. 17 8. Схема вертикального цилиндрического ре-
зервуара с выпуклым днищем объемом 2300 м3 для
горючего с давлением в газовом пространстве
0,3 кг/см2 (кровля и днище отбортованы)
В табл. 17 6 даны весовые показатели в сравнении с
показателями резервуаров других типов, близких по
объемам.
Таблица 17.6
Весовые показатели резервуаров повышенного давления
Типы ДНИЩ	Типы разервуаров	Фактический гео- । i метрический объ- 1 I ем в м3	Вес металла (без лестниц) в кг	Расход стали (без лестниц) на 1 ж3 объема в кг
Сфероидаль- ные naocKHej	Повышенного давления по рис. 17.8 (проект Гипроспец- ;нефти) .			2 300	40 150	17,4
	„Атмосферный" с полисто- вой сборкой с кровлей по фер- мам (Типовой проект № 7-02- 17 Промстройпроекта, 1955— 1956 гг.) ,	. .	2 145	39 355	18,3
	Повышенного давления РПД (проект № 3481р Проектсталь- (конструкции, 1950 г.) ....	2 042	40 392	19,8
•	Повышенного давления со сфероцилиндрической кров- лей ДИ СИ (проект 1956— 1957 гг.) 		2 027	39 800	19,6
•	Со щитовым покрытием (проект Гипроспецпромстроя,	2 135	40 000	18,8
На рис. 17 9 показан узел примыкания пологой
сферы к цилиндру без плавного перехода (отбортов-
ки), но с конической переходной вставкой для умень-
шения угла перелома образующих и создания прост-
ранственного кольца жесткости в месте примыкания
Гл. 17. Резервуары
363
сферы к цилиндру. Подобное решение в ряде слу-
чаев применяется для сферических бескаркасных по-
крытий и выпуклых днищ резервуаров относительно
небольшого объема (до 1500 м3).
Рис. 17 9. Узел
примыкания поло-
гой бескаркасной
сферической кров-
ли (или выпуклого
днища) к цилинд-
рическому корпусу
через промежуточ-
ную коническую
вставку
I — кровля; 5 — ци-
линдрический кор-
пус, 3 — коническая
вставка
Институтом Проектсталькон-
струкция разработаны типовые
проекты наземных стальных свар-
ных вертикальных цилиндрических
резервуаров с повышенным давле-
нием в газовом пространстве объ-
емом 100, 200, 400, 700, 1000, 2000,
3000 и 5000 м3.
Вертикальные цилиндрические
резервуары с плавающей крышей,
В резервуарах данного типа 'Ве-
личина газового пространства и
свободного зеркала поверхности
горючего резко уменьшена путем
устройства понтона, плавающего
на поверхности горючего (плава-
ющей крыши) На рис. 17.10 пока-
зана схема резервуара с плаваю-
щей крышей конструкции Гипро-
спецпромстроя (1957 г.). Между
плавающей крышей и цилиндриче-
ским корпусом резервуара неизбе-
жен зазор от 100 до 300 мм, пе-
рекрываемый уплотнением. Ста-
ционарное покрытие (кроме плавающей крыши) устраи-
вается не всегда, особенно в условиях теплого1 климата.
По/’/
Рис. 17.10 Схема резервуаров с плавающей крышей
а — с кольцевым периферийным понтоном, б — с ящичным пон-
тоном, 1 — цилиндрический корпус, 2 — кольцевой понтон;
3 — центральная часть плавающей крыши, 4 — петлеобразный
аатвор из обрезиненного бельтинга, 5 — плавающая крыша в
крайнем нижнем положении, 6 — опоры под плавающую кры-
шу, 7 —. центральная стойка, 8 — замерный люк. 9 — световой
люк, 10 — дыхательная аппаратура, // — сборное стальное щито-
вое покрытие, 12 — ящичные понтоны в форме усеченной пи-
рамиды
24*
По 2-2
Рис. 17 11. Варианты кон-
струкции плавающих
крыш
д двудечная; б — одиодеч«
ная
На рис. 17 10, а показана конструкция с кольце-
вым понтоном, разделенным по периферии на отсеки,
что обеспечивает его непотопляемость. Плавающая
крыша может иметь понтоны из отдельных низких про-
долговатых камер в форме - усеченной пирамиды
(рис. 17 10,6) На рис. 17.11, а показана двудечная пла-
вающая крыша-поплавок с двумя сплошными поверх-
ностями' (верхней и нижней деками), разделенная на
отсеки, применяемая для
резервуаров небольших
емкостей при^ повышен-
ной упругости паров, а
на рис 17,11, б — плава-
ющая крыша в виде
плоского гибкого диска с
бортами по периферии
(без понтонов), наиболее
простая по своей кон-
струкции и дешевая в
изготовлении, но легко
тонущая при наличии
трещин
Плавающие крыши в
крайнем нижнем поло-
жении садятся на опоры,
прикрепленные к непод-
вижным конструкциям резервуара или к днищу пла-
вающей крыши. Опоры могут иметь постоянную или
изменяющуюся высоту. При убирающихся опорах (раз-
работка института Проектстальконструкция) плаваю-
щая крыша после опорожнения резервуара без ремонта
может близко (на 500—800 мм) подходить к днищу,
что позволяет лучше использовать резервуар и снизить
потери от «больших дыханий».
Рис 17.12. Петлеобразный
затвор из обрезиненного
бельтинга для плавающей
крыши
Затворы плавающих крыш подразделяются иа два
основных типа.
1. Щелевые (шторные) затворы представляю?
собой достаточно сложные конструкции, состоящие из
системы -пружин и рычагов, прижимающих к цилин-
дрическому корпусу уплотняющие ленты дз цветного
металла и бензостойкой резины. Такие затворы весь-
ма хорошо работают при гладкой и правильной по-
верхности цилиндрического корпуса, что в иат-уре встре-
чается относительно редко.
2 Линейные (контактные) затворы представ-
ляют собой достаточно простые конструкции, уплотня-
ющим устройством у которых служат гибкие шланги
(затвор Гипроспецнефть), сложенная вдвое листовая
резина с прослойкой ткани (затвор ВНИИНП)—пока-
зано на рис. .17.12, или щетки из синтетического мате-
864
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица I? *
Основные характеристики наземных стальных сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для
нефтепродуктов с понтоном н кровлей по проекту ГПИ Гипроспецпромстро й (корпус и днище из рулонных
заготовок; кровля щитовая)
-	Единица		Показатели по типовым проектам		
Показатель	измерения	Т-1103	Т-1106	Т-1107	Т-П08
Условные емкости	. Емкости геометрические . 		 Высота резервуара	.	. .	, 		 Диаметр нижнего пояса ......... Толщина листов корпуса 	 То же, днища			 Толщина настила кровли ,	, , » •		 Толщина днища понтона . 		 Общий вес металла в деле	 В том числе; корпус 	 днище . . , . 		,	 кровля ........	 понтон	  •	• 		 Расход металла в деле на 1 м* геометрической емкости			 * В центральной части около стойки днище ус ** Конструкция днища разработана в трех вари для сварки на магнитном стенде. Расход металла по Примечания. 1. Конструкция щитов дана (в скобках). 2. Затвор осуществлен в двух вариантах: петле	ле» мм m кв илено вваркой к антах: с прямым дсчитан по вариа в двух варианта юбразный и диск	400 364 7 750 8 530 4 4 2,5 3* 17,093 6,423 1,82 2,283 4,528 46,95 руглого листа ди раскроем окрай нгу с прямыми О1 х: для районов с :овый. Для подсч	2 000 1 920 Н 805 15 180 4; 5; 6; 7 4; 6 2,5 3* 56,736 (56,989) 21,705 6,856** 8,434 (8,687) 14,625 29,55 (29,67) гаметром около 2 ков, с окрайкам крайками. □ снеговой Harpy; [етов расхода ме*	3 000 3 000 11 825 18 980 4; 5; 6; 7 и 8 4; 7 2,5 3* 82,253 (82,973) 31,364 11,67** 14,373 (15,099) 19,724 27,41 (27,65) 1850	Н ТОЛЩИНОЙ и в виде сегментов зкой 100 кг/м* (без с галла взят петлеобр	3 000 4 320 11845 22 790 5; 6; 7; 8 и 10 5; 8 2,5 3* 115,27 (116,197) 43,56 19,38** 21,235 (22,162) 26,064 22,68 (26,89) 4 лмс. > и с конструкцией кобок) и 150 кв/м* азный затвор.
риала (затвор МНИ) и другие подобные устройства.
Применение резервуаров с плавающими крышами
дозволяет значительно, снизить потери от испарения
нефтепродуктов по сравнению с потерями из «атмос-
ферных» резервуаров. Стоимость и вес таких резервуа-
ров выше примерно на 40% стоимости и веса «атмос-
ферных» резервуаров и на 25% выше по сравнению с
резервуарами типа РИД. * Основные характеристики
некоторых типовых резервуаров с плавающими кры- ’
шами, разработанных Гипроспецпромстроем, приведе-
на -в табл. 17.7. Типовые резервуары данной серии
(кроме приведенных в этой таблице) имеются
также для объемов 200, 700 и 1000 м3 (№ типовых
проектов соответственно Т-1101, Т-1104 и Т-1105). Кро-
ме этого, среди действующих типовых проектов имеет-
ся серия аналогичных разработанных Гипроспецпром-
строем проектов открытых резервуаров объемом 200,
400, 700, 1000, 2000, 3000 и 5000 м3 с плавающим пон-
тоном, но без стационарной кровли, предназначенных
для южных районов страны (№ типовых проектов со-
ответственно T-H72, Т-1174, Т-1175, Т-1176, Т-1177,
Т-1178 и ’Т-1179). Предусмотрена дальнейшая разра-
ботка типовых резервуаров объемом 10 000, 15 000 и'
20 000 м3 отдельно с плавающим понтоном без стаци-
ями а риой крыши и с плавающим понтоном со стационар-
ной крышей.
Вертикальные цилиндрические резервуары с газо-
вым пространством переменного объема.
1. Резервуары с «дышащей» крышей (рис. 17 13, а)
ймеют крышу из листов толщиной 3—5 мм, которая в
нижнем положении-покоится на колоннах, а при повы-
шении давления газов поднимается на 0,25—0,5 м и
Рис. 17.13. Резервуары с «дышащей» крышей
а — с крышей диаметром, равным диаметру корпуса; б
с баллонной крышей, 7 — крыша в поднятом положении;
2 —' крыша в опущенном положении, 3 — опорные стойки;
4 — дыхательный клапан, 5 — водоотводная труба с гид-
равлическими затворами 7 и /7, 6 — замерная труба;
7 — люк; 8 — манометр; 9 — лестница
Гл. 17. Резервуары
J365,
увеличивает объем резервуара на 3—5%. Этот допол-
нительный объем достаточен только для устранения
потерь от «малых дыханий» горючего с невысокой уп-
ругостью паров Расход стали на резервуары с «дыша-
щей» крышей примерно на 10—15% меньше, чем на
резервуары с плавающей крышей, но больше, чем на
обычные со стационарной крышей на 20—3U%. Внут-
реннее давление и вакуум у резервуаров с «дышащей»
Рнс. 17.14. Резервуар
с подъемной крышей
а — вертикальный разрез; б
схема расположения стабилиза-
ционных устройств без показа
стропил; / — закрывающееся
отверстие для заполнения ги*
дравлического затвора, 2 —
крыша, 3 — цепь; 4 — закры-
тый козырек для предохране-
ния затвора;* 5 — обечайка же-
лоба;	6 — гидравлический за*
твор; 7 — стяжная муфта. 8
тяга.	9 — верхние направляю-
щие ролики, 10 — иижиие роли-
ки; // — направляющие трубы;
12 — прогоны кровли (3 — ко-
лонны; 14 — направляющие тру-
бы, 15 — крепление цепей к
крыше; 16 — корпус' резервуара;
17 — тяговые стержни и цепи
крышей того же порядка, что и v типовых «атмосфер-
ных» резервуаров, описанных выше.
2. Резервуары с «дышащей* баллонной крышей
(рис. 17.13, б) 'имеют большую амплитуду колебаний
крыши по сравнению с крышей резервуара, изобра-
женного на рис. 17.13, а, вследствие того, что ее диа-
метр обычно на 2,5—3,5 м больше диаметра цилиндри-
ческого корпуса резервуара. Соответственно это.му га-
зовое пространство может увеличиваться в объеме на
8—12%. Резервуары с баллонной крышей строятся
объемом до 5000 м3 при давления порядка 65—100 мм
вод. ст. Они могут рационально эксплуатироваться
при редкой оборачиваемости горючего, а также при
длительном неполном заполнении.
3. Резервуары с подъемной крышей применяются
и случаях, когда возможна эксплуатация при низких
степенях заполнения. Резервуары с подъемной крышей
(рис. 17 14) устраиваются по типу колокола мокрого
газгольдера. К верхней части резервуара приварива-
ется глубокий желоб, наполняемый машинным маслом,
в котором помещается вертикальный обод крыши, об-
разующий гидравлический затвор между газовым про-
странством и атмосферным воздухом . По окружности
затвора делается козырек для предохранения его от
осадков и засорения Правильное положение крыши
при подъеме и опускании обеспечивается стабилизато-
ром, имеющим направляющие трубы, ролики, цепные
шкивы, цепи и тяги. Верхние и нижние ролики, при-
варенные к кронштейнам корпуса резервуара, позво-
ляют сохранять строго вертикальное движение напра-
вляющих труб.
В крайнем нижнем положении подъемная крыша
опирается на стропила. При повышении давления во
вре'мя нагрева- или заполнения резервуара она от-
деляется от стропил и поднимается вплоть до крайнего
верхнего положения. Резервуары с подъемной крышей
обычно рассчитываются на внутреннее давление 150 лии
вод. ст. и вакуум 25 мм вод. ст. Дыхательный или в а-
куумный клапан открывается только после того, как
подъемная крыша достигает крайних положений, а дав-
ление продолжает соответственно подниматься или
падать.
Сборно-разборные резервуары. Резервуары такого
типа применяются на временных и переносных базах
наряду с габаритными резервуарами, соединенными в
батареи.
1.	Каркасно-шитовые сборно-разборные резервуа-
ры без болтов объемам 87 и 200 м3, разработанные
Проектстальконструкцией в 1957—1958 гг., рассчита-
ны для наземной и подземной установки под низким
давлением примерно того же порядка, как у «атмос-
ферных» резервуаров. Резервуар такой, конструкции
(рис. 1715) состоит из радиально расположенных по-
лурам трубчатого сечения, образующих каркас, и щитов
оболочки из листовой стали с горизонтальными рёбрами
жесткости, окаймленных полутрубами для лучшего
примыкания к полурамам. Полурамы крепятся к верх-
нему и нижнему кольцам, укрепленным на стойке, к
присоединяются к стойке спицами, расположенными в
несколько ярусов по высоте. После < установки щитов
(на резиновых прокладках) между полурамами послед-
ние стягиваются стяжными муфтами, расположенными,
на стойках полурам по высоте, и спицами (тоже имею-'
щими стяжные муфты) —в радиальном направлений*
В результате натяжения все щиты зажимаются между
полурамами, а для большей герметичности стыков пос-
ледние покрываются изнутри полиамиговым лаком. Од-
нотипные элементы конструкции взаимозаменяемы в
все элементы рассчитаны на перевозку автотранспор-
том. Весовые показатели резервуаров без болтов со
стяжными спипами и муфтами приведены в табл. 17.8
2.	Бескаркасный щитовой сборно-разборный резер-
вуар иа болтах со стяжными спицами имеет болтовые
(рис 17 16) соединения щитов с обжатыми резиновым®
уплотнениями между ними. Предварительное сжатие
всей конструкции в целом производится спицами с на-
тяжными муфтами. Стыки после сборки н предвари-
тельного напряжения конструкций, как и в предыдущем
случае, покрываются слоем полиамитового лака Щиты
ограждения выполняются из тонколистовой стали е
отогнутыми краями, образующими систему ребер жест-
кости. Форма щитов днища и кровли—секторная, сте*
новые щиты — прямоугольные из листов, свальцован-
ных по радиусу резервуара. Стеновые щиты имеют до-
полнительные ребра жесткости (кроме контурных от
366
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 17.8
Весовые показатели каркасно-щитовых сборно-разбориых
резервуаров без болтов
Рнс. 17.15- Каркасио-щитовой сборно-разбориый резер-
вуар объемом 200 м3 без болтов со стижными спицами
н муфтами
/—'Центральная стойка; 2 *<• щиты днища, 3 — щиты покрытия;
стеновые щиты, 5 — полурамв из трех отправочных эле
ментов, 6 — спицы, 7 — стяжиые муфты, 8 — окаймление щита
аз полутрубы d=76 мм и =8 мм, 9 — резиновый шлаиг, наде-
тый иа трубу; 19 — уплотняющий резиновый шнур
отгиба) из вваренных полос. Все однотипные элементы
конструкций взаимозаменяемы и приспособлены для пе-
ревозки на грузовых автомашинах.
Конструкция беока!ркасного щитового резервуара в
изготовлении проста и весовые показатели таких ре-
зервуаре®, приведенные в табл. 17.9, свидетельствуют о
ряде преимуществ перед каркасными (рис. 17.15). Не-
достатком бескаркасных щитовых резервуаров является
большое количество болтов. Опытный вариант резервуа-
ра разработан институтом Проектстальконструкция в
1957—1958 гг.
Таблица 17.9
Весовые показатели бескаркасных сборно-разборных
резервуаров иа болтах
Объем- резервуа- ра в JMS	Веса отдельных элементов в кг							Общий вес в кг	Расход стали иа 1 м3 объема в кг	1	- Количество болтов
	центральной стойки	стеновых щи- тов -	щитов кровли	щитов днища	стяжных спиц с муфтами	болтов	лестниц-стре- мянок			
83,1	270	1910	590	560	380	105	40	3855	46,4	985
187	270	2850	1300	1260	720	185	40	6 625	35,5	1730
519	350	6360	4640	4600	1760	350	40	18 100	35,0	3980
3.	Бескаркасный щитовой сборно-разборный резер-
вуар на болтах со стяжными спицами и стяжными
обручами из стальных канатов, разработанный Проект-
стальконструкцией в 1957—1958 гг. отличается от рас-
смотренных выше тем, что предварительное сжатие ре-
зервуара осуществляется также и обручами из сталь-
ных канатов, снабженных натяжными устройствами.
Опорная центральная стойка здесь несколько конструк-
тивно видоизменена в своей верхней части.
Весовые показатели сборных резервуаров приведе-
ны в табл. 17.10.
Таблица. 17.10
Весовые показатели бескаркасных сборно-разборных
резервуаров со стяжными обручами
Ооъим резервуа- ра в м3	Веса отдельных элементов в кг								Общий вес в кг	Расход стали на 1 м3 объема в кг	Количество болтов
	центральной стойки	стеновых щи- тов	щитов,кровли	щитов днища	канатов об- ручей	спиц	болтов	лестниц-стре- мянок				
83,1	330	1940	560	560	70	290	105	40	3 895	46,8	980
187	331	2890	1260	1260	100	540	187	40	6 608	35.4	1750
514	410	6389	4580 1	4580	164	1320	423	40	17 906	34,5	3950
Подземные вертикальные цилиндрические резервуа-
ры. При подземном хранении нефтепродуктов величина
заглубления днища от поверхности земли обычно огра-
ничивается 5—8 м, что для резервуаров объемом до
700—Ю00 м3 позволяет сохранить наиболее рациональ-
ные основные размеры их. При объемах, превышающих
1000 лр, высота вертикальных цилиндрических резер-
вуаров обычно бывает несколько ниже оптимальной.
Преимущества подземных резервуаров заключаются в
резком снижении потерь нефтепродуктов от испарения,
большей безопасности хранения и пр
Покрытие таких резервуаров обычно поддержива-
ется в пролете—стальными стойками (одна стойка у
резервуаров объемом до 1000 м3 и система стоек у ре-
зервуаров больших объемов). Наиболее типичные схемы
показаны на рис. 17.17.
Гл. 17. Резервуары
367

Рис. 17.16. Бескаркасный щитовой сборно-разбориый
резервуар объемом 519 м3 на болтах со стяжными спи-
цами
/ центральная стойка; 2 — щиты днища, 3 — щиты покрытия!
4 — стеновые щиты .5 — спицы; 6 ~ стяжные муфгы; 7 — борты
Щитов, 8 - ребра жесткости, 9 —уплотнение из беизостойкой резины;
10 стальные упоры, 11 — покрытие полиамитовым лаком
368
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Стоимость резервуаров без казематов несколько
ниже, но у них усложнен контроль плотности соедине-
ний, а также осмотр и ремонт конструкций .Контроль
плотности соединений возможно осуществлять посредст-
вом устройства системы канавок под днищем, разде-
ленным на отсеки. Просачивающийся продукт по канав-
кам стекает в контрольные колод-
цы, отдельные для каждого от-
сека.
1. Резервуары без ка-
зематов можно подразделить
на две подгруппы: с жесткой ци-
линдрической оболочкой, усилен-
ной кольцами жесткости и вос-
принимающей вместе с кольцами
напор грунта при порожнем резер-
вуаре (рис. 17.17,а), и с мембран-
ной (гибкой) цилиндрической
оболочкой, способной работать в
пределах пролета между элемен-
тами жесткого каркаса. Напор
грунта при этом" воспринимается
каркасом (рис 17 17, б) С точки
зрения расхода стали оба эти ти-
па резервуаров примерно равно-
ценны.
2. Резервуары в казе-
матах легче осматриваются с
боков, однако контроль плотности
днища и покрытия у них также
осуществляется с помощью специ-
альных устройств Кроме этого,
такие резервуары требуют боль-
ших капитальных затрат и взры-"
воопасны. Конструкции резервуа-
ров в казематах также можно
разделить на две подгруппы: с
покрытием казематов, не опираю-
щимся на резервуар или его ко-
лонны (.в этом случае конструкции
резервуаров в казематах анало-
гичны наземным резервуарам), и
с покрытием казематов, одновре-
менно являющимся покрытием ре-
зервуара (рис 17 17, в).
Покрытия подземных резерву-
аров бывают: из сборных железо-
бетонных плит (защищенных ино-
гда тонким стальным листом),
опирающихся на балочную клетку
по колоннам или на радиальные
элементы каркаса покрытия; из
тонкой гибкой мембраны на кар-
касе (ib этом случае распор вос-
принимается кольцами жесткости
или анкерами), из монолитных
железобетонных конструкций Ра-
циональны также конструкции по-
крытия в виде мембраны, лежа-
щей на каркасе, например, в ви-
Вертикальные цилиндрические резервуары на низ-
ких опорах.. Конструкции цилиндрического-корпуса и
покрытия резервуаров этого типа аналогичны описан-
ным выше. Днища имеют коническую или сферическую
форму с горизонтальными кольцами (жесткости в слу-
чае резких переломов образующих, больших размерах
и давлениях. При плавном переходе от цилиндрическо-
Рис. 17 17. Типы подземных вертикальных цилиндрически* резервуаров
а и б — резервуары без каземата соответствено с жесткой цилиндрической оболоч-
кой, усиленной кольцами жесткости, и с гибкой ципиндрической оболочкой на кар-
касе. в — резервуар в каземате, / — стальное днище 2 — цилиндрическая оболочка;
3 — кольца жесткой оболочки. 4 — покрытие, 5 — стальные стойки 6 — гидроизоляция
и антикоррозийная изоляция. 7 — горизонтальные кольца'стального каркаса: 8 — гиб-
кая мембрана цилиндрического корпуса. 9 — стойки стального каркаса, /0 — балоч-
ная клетка покрытия, // — тонкий лист изоляции (S «2 лм<). /2- гидрофобный песок;
13 — железобетонное днище каземата; 14 — стенки каземата
де «велосипедного колеса» и др
Следует отметить, что наиболее рациональными по
капитальным затратам, экономии металла, эффективно-
сти и стоимости эксплуатации являются подземные
комбинированные (по применяемым материалам) резер-
вуары траншейного типа (проекты института Проект-
стальконструкция от 1952 г. и ГПИ—6 от 1955—
1960 гг.).
го корпуса к днищу горизонтальных колец жесткости
у места перехода не требуется Опоры размешаются
большей частью в отдельных точках-на равных расстоя-
ниях по окружности Нагрузка от резервуаров на опо-
ры передается по образующим цилиндра или через го-
ризонтальное кольцо у основания, диаметр которого
равен диаметру цилиндрического корпуса.
Гл. 17. Резервуары
369
Опоры под резервуары делаются железобетонными,
кирпичными или бетонными в виде отдельных столби-
ков (реже кольцевые сплошные фундаменты). Сравни-
тельно высокие опоры иногда делаются металлическими.
Иногда днища усиливаются дополнительными элемента-'
ми жесткости (при больших пролетах и пологих дни-
щах).
Б. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Характеристика резервуаров и их применение.
Горизонтальные цилиндрические резервуары рациональ-
но применять для сравнительно высоких давлений 0,4—
20 кг/см2, при небольших объемах (до 150—180 Л13) и
при габаритных размерах, допускающих перевозку ре-
зервуара целиком или 2—3 отправочными элементами.
Рис. 17.18. Схемы опирания горизонтальных цилинд
рических резервуаров
а, б и в—наземных на опорах; г л е — наземных на спро-
филированном основании; д и е — подземных на спрофили-
рованном основании
Конструкции таких резервуаров тяжелее шаровых
теоретически на 33%, а с учетом меньших отходов —
на 20—25%; они также тяжелее вертикальных цилин-
дрических По весовым показателям они уступают так-
же и каплеобразным резервуарам. Однако для габа-
ритных размеров и небольших объемов, при средних и
больших давлениях (0,4—20 кг/сл?), горизонтальные ци-
линдрические резервуары имеют достаточно широкое
применение благодаря простоте конструктивной формы,
габаритное™ и возможности серийного индустриально-
го изготовления полностью на заводе, сравнительно не-
большому отходу стали, удобству эксплуатации на не-
больших распределительных нефтебазах (в сельском хо-
зяйстве, в промышленности, на транспорте и т. п.), уни-
версальности возможного применения, удобству уста-
новки (по одному или группам) и возможности переба-
зирования их.
Горизонтальные цилиндрические резервуары уста-
навливаются: наземные — на две опоры (рис. 17.18, а,
б, з) или .да спрофилированное сплошное основание
(рис. 17.18, г и е); подземные — без опор на спрофили-
рованное сплошное основание (рис. 17.18, д и е) с за-
анкериванием -в основание или в грунт при высоком
уровне грунтовых вод для предотвращения всплывания.
Наиболее распространены габаритные резервуары объе-
мом 3—180 л!3, имеющие диаметры 1,4—3,25 м.
При разработке новых резервуаров диаметры и ге-
неральные размеры их следует увязывать с требования-
ми ГОСТ 8932—58 и ГОСТ 6533—53* (с учетом изме-
нений, внесенных в этот стандарт после его утвержде-
ния), особенно в случае применения штампованных
днищ двоякой кривизны.
Типы днищ. Днища горизонтальных цилиндрических
резервуаров показаны на рис. 17.19. Сферические днища
(рис. 17.19, а и б) являются статически наиболее со-
вершенными и применяются для высоких давлений 2—
20 кг/см2; комические днища (рис 17.19, в, г, д, е) —
для давлений до 4—6 кг/см2-, коническое днище (рис.
17.19, ж) —для давлений до 1 кг/см2 при диаметрах
резервуара до 3,25 лц днище в виде пересечения двух
цилиндров равных диаметров (рис. 17.19, з) — для дав-
лений до 1,5 кг/см2 при объемах резервуаров до 150 м3;
пологие сферические и конические днища с отбортовкой
(рис. 17.19, и, к, л, м) —для габаритных резервуаров
для давлений до 0,7 кг/сл!2; плоские гибкие мембранные
днища (рис. 17.19, н ио) —в габаритных резервуарах,
эксплуатируемых под давлением до 0,4 кг/см2. Отборто-
ванные плоские днища (рис. 17.19, о) рационально при-
менять только для резервуаров малых диаметров (до
1,8 лг), так как при больших диаметрах для создания
окаймляющего кольца жесткости, воспринимающего
распор по контуру, требуется увеличение толщины
всего днища При отбортованных днищах сокращается
число деталей и уменьшается количество сварных швов.
Типовые сварные • габаритные резервуары. Ниже
Рис. 17.19. Типы днищ цилиндрических ре-
зервуаров
а и б — сферические; в, г, д, е w ж — кониче-
ские: з — образованное пересечением двух ци-
линдров равных диаметров; и и к — пологие сфе-
рические; л и м — пологие конические; н и о —
плоские гибкие мембранные
приводятся данные по типовым проектам сварных го-
ризонтальных цилиндрических габаритных резервуаров
для нефтепродуктов емкостью 3,5, 10,25, 50, 75 и 100 м3,
разработанным Проектстальконструкцией в 1953—
1962 гг. Резервуары рассчитаны на объемный вес про-
дукта 0,9 т/м3; внутреннее давление 0,4—0,7 кг/см2; ва-
куум 0,01 кг/см2; заглубление до 1200 мм.
370
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 17.1!
Основные характеристики типовых сварных горизонтальных цилиндрических габаритных
резервуаров с плоскими днищами
Объем резервуаров В М3		№ типово- го проекта	Индексы типоразмеров	Максималь- ный наруж- ный диаметр в мм	Длина? (габарит) в мм	Вес в кг без лестницы	Расход стали в кг!мл оез лестницы
							
номи- наль- ный	геометриче- ский					с лестницей	с лестницей
3 5 10 25 50 75 100	3,08—3,18 5,43—5,48 10,59—11,56 25.43—27,42 50,28—54,45 73,45-83,45 97,59—100,06	7—02—231 7—02—232 7-02-233 7—02—234 7-02-235 7—02—236 7-02-237	100	100Р	100—^ 10 ’ 10 * 20 100	100Р	1001 10 ’	10 ’’ 20 4 100	100	100Р	1QQP	100 1 ’	io ’	1 ;	10 ’ 20 г	140	140	140Р	140Р	140 1 ’	10	’	1’	10	;	20 100	100 100Р	100Р	100	140 1 ’	10	’	1 ’	10 ’	20 ’	10 140Р	140Р	140	200	200 1 ’	10	’ 20	’	1	’	10	’ 200Р 200Р	200 1 ’	10 ’ 10 100	100	100Р	100Р	100 1 ; 10 ;	1 ’ 10 ; 20 ’ 140	HOP	J40P	140	200 10 ’	1	’	10	’ 20 ’	1 * 200	200Р 200Р	200 10	’	1	’	10 ' 20 100	100Р	100	150	150Р 1	1	1	’	2	’	1	;	1	’ 150	200	200Р	200 2	’	1	' 1	’	2 100	100Р	100	150	150Р 1	*’	1	’	2	’’	1	;	1	; 150	200	200Р	200 2’1	’1	’ 2	1404 1846 2200 2862—2870 2862—2870 3242—3250 3242-3250	2036—2057 2036—2057 2823—3072 3985—4274 7885—8480 8958-10126 11888-12140	325—326 372—373 440—449 500—503 955—991 1013—1049 1700—1826 1772—1898 3076—3267 3148—3339 4099—4417 4151—4499 5177-5291 5259—5373	102,5—105,5 117,3—120,7 81,6—82,6 91,5—92,5 85,2—90,2 90,2—95,7 /' 64,3—69,5 66,9—72,4 59,4-63,6 60,7—65,0 52,9-55,9 53,9—57,0 51,9—54,0 52.7—54,9
Для характеристики обозначения каждого типо-
размера резервуара после номера типового проекта ста-
вится индекс, имеющий вид-
числитель	числитель Р
--	 или	, где буквой Р
знаменатель--------знаменатель
обозначается рулонное изготовление с соединением Ли-
стов рулона автоматической сваркой по длинной сто-
роне листа внахлестку, а по короткой — в стык с сое-
динением продольного замыкающего шва внахлестку со
сплошными швами с обеих сторон Цифра э числителе
индекса обозначает применяемую ширину листов (в
см)\ цифра 1 в знаменателе индекса обозначает сое-
динение листов корпуса по длинной стороне внахлестку,
а по короткой—в стык с присоединением днища к
корпусу через окаймляющий уголок (рис. 17.19, н);
цифра 10 в знаменателе индекса обозначает соедине-
ние листов, как и при цифре 1, но присоединение днища
к корпусу через отбортовку без окаймляющего уголка
(по рис 17 19, о); цифра 2 в знаменателе индекса обоз-
начает соединение листов в стык в обоих направлени-
ях и присоединение днища без отбортовки через окай-
мляющий уголок; цифра 20 в знаменателе индекса обоз-
начает такие же соединения листов, как при цифре 2,
но присоединение днища к корпусу через отбортовку
без окаймляющего уголка.
Опирание резервуаров объемом 3, 5, 10 и 25 м3
осуществляется по рис. 17.18, а, в, г и д, резервуаров
объемом 50, 75 и 100 м3— по рис 17.18,6, в, г и д Ре-
зервуары имеют внутренние кольца жесткости из угол-
ков, свальцованных на обушок и приваренных пером к
корпусу. При наземной установке У резервуаров объе-
мом 50, 75 и 100 м3 кольца жесткости против отдельных
опор усилены треугольными стержневыми диафрагмами
из уголков (рис. 17.18,е). При заглублении подземных
резервуаров на глубину до 1200 мм от верхней обра-
зующей они устанавливаются на сплошное спрофили-
рованное основание, при этом все кольца жесткости
должны быть усилены треугольными диафрагмами За-
глубление предусмотрено для резервуаров объемом 10,
25, 50, 75 и 100 At3
Основные характеристики типовых сварных гори-
зонтальных цилиндрических габаритных резервуаров с
плоскими гибкими днищами (1961 — 1962 гг) приведе-
ны в табл 17 11 Для таких резервуаров объемом от 10
до 100 м3 применяется сталь по ГОСТ 380—60 марки
В Ст Зкп для сварных конструкций по п 17 и с допол-
нительными гарантиями загиба в холодном состоянии
по п 19,д ГОСТ 380—60, Для резервуаров объемами 3 и
5 л(3 допускается применение стали марки МСт Зкп,
поставляемой с гарантиями только по химическому со-
Гл. 17. Резервуары
371
ставу (по группе Б) по ГОСТ 380—60 с дополнитель-
ной гарантией свариваемости согласно п. 17 и загиба в
холодном состоянии согласно п. 19 д.
Механические качества сварных соединений при
ручной или автоматической сварке должны быть не ни-
же предусмотренных для сварки стали марки Ст. 3 элек-
тродами типа Э42 по ГОСТ 9467—60.
В 1961 г. выпущена также серия типовых резервуа-
ров объемами 25, 50, 75 и 100 м3 с пологими кониче-
скими днищами; номера типовых проектов 7—0,2—134
КД; 7—02—135 КД; 7—02—136 КД и 7—02—137 КД
(рис. 17.19, л им) Создается новая серия проектов ана-
логичный типовых резервуаров с эллиптическими и ко-
робовыми штампованными днищами двоякой кривизны и
проекты резервуаров из гофрированных листов умень-
шенной толщины (до 2—3 мм)
Резервуары больших объемов. В ряде случаев
нашли применение горизонтальные цилиндрические ре-
зервуары значительных объемов (порядка до 1000 л<’),
работающие под давлением 2—20 к,г)см2 (для хранения
сжиженных газов- легких фракций бензина, бутана,
пропана, азота и др). У резервуаров значительных
объемов применяются кольца жесткости. На опорах ста-
вятся усиленные кольца жесткости, имеющие тавровое,
уголковое, швеллерное или коробчатое сечение.
в. каплевидные
Типы. Каплевидные резервуары могут быть трех ос-
новных типов- 1) круглые в плане в виде осесимметрич-
ных тел вращения, 2) вытянутые цилиндрические капли
одинарной кривизны с прямолинейной продольной осью
(каплевидные цилиндры); 3) вытянутые капли двоякой
кривизны с криволинейной продольной осью.
Круглые осесимметричные каплевидные резервуары.
Оболочка такого резервуара при одновременном воз-
действии гидростатического давления и давления па-
ров, для которых установлены ее размеры и форма,
имеет постоянное поверхностное натяжение во всех точ-
ках и в любом направлении по поверхности и поэтому
для этих нагрузок является теоретически оптимальной
геометрической формой резервуара. Однако экономич-
ность каплевидных резервуаров снижается дополнитель-
ным расходом стали на местные усиления при других
загруженмях (частичном наливе, отступлении от рас-
четного давления в газовом пространстве, нагрузке от
ветра, снега, температуры и др). Недостатком явля-
ется сравнительная сложность изготовления и монтажа.
Эти резервуары, рассчитанные с учетом гидростати-
ческого и внутреннего давления, несут при равных
объемах в два. раза большую нагрузку, чем вертикаль-
ные цилиндрические «атмосферные» резервуары. При
этом вес их । больше веса «атмосферных» резервуа-
ров примерно на 40%, а стоимость на 130%. Послед-
няя практически окупается (за счет сокращения потерь
нефтепродуктов) для резервуаров объемом от 2000 до
6000 ле3 в течение первых 2—3 лет эксплуатации.
Построенные в форме осесимметричной капли ре-
зервуары обычно имеют объемы в пределах до 6000 м\
исходя из средней несущей способности грунта при
нагрузках от гидростатического давления, внутреннего
давления, постоянных нагрузок и снега. Высота резер-
вуара при объеме 6000 м3 достигает 12—15 м Рацио-
нальный верхний предел внутреннего давления в газо-
вом пространстве для таких резервуаров примерно равен
гидростатическому давлению у днища (.1,2—4,4 кг/см*).
При более высоких давлениях или соответственно при
хранений относительно легких жидкостей рационально
переходить на шаровые формы резервуаров, так как в
этом случае вертикальное осевое сечение капли плоско-
стью приближается к форме круга и капля стремится к
форме шара. Вакуум .обычно допускается из условий
устойчивости оболочки (0,02—0,04 кг/сле2). Каплевидные
осесимметричные резервуары строятся с каркасом или
без-пего
Исходными данными для определения геометриче-
ской формы и основных размеров таких резервуаров
служат геометрический объем (V) и исходная расчет-
ная нагрузка (расчетное гидростатическое давление пр'»
Рис. 17 20. Расчетная схема капле-
видной оболочки вращения при за-
пружеиии внутренним давлением га-
зов и гидростатическим давлением
предельном заполнении плюс максимальное давление в
газовом пространстве). На- первом этапе проектирова-
ния другие нагрузки и загружения условно не учиты-
ваются, как менее влияющие на выбор основных раз-
меров и формы, а учет их производится в дальнейшем
при детальном расчете резервуара. Расчетная схема
для определения формы и основных размеров капле-
видного резервуара при исходных расчетных нагрузках
показана на рис. 17.20, на котором приняты обозна-
чения:
И—радиус кривизны поверхности в меридиональном
направлении (в плоскости чертежа) на уровне
с координатой 2\
г2—радиус конического сечения, т. е. кривизны по-
верхности в кольцевом направлении на уровне
с координатой Z;
г _ радиус кольцевого сечения плоскостью нормаль-
ной оси Ог на уровне с координатой z, равный
r=r2GOS р;
₽—угол наклона радиусов п и г2 к оси Ох\
Тповерхностное натяжение на единицу длины,
равное Т= б a t где б — толщина оболочки, а—
напряжение;
р — давление в газовом пространстве;
У —объемный вес жидкости;
ft—-давление в газовом пространстве, условно вы-
раженное через высоту столба хранимой жид-
кости, равное й= —
Рнс. 17.21. Номограммы для расчета осесимметричных каплевидных резервуаров
а — для определения п, Н и Т\ б — для определения D и S
Гл. 17. Резервуары
373
Н высота каплевидной оболочки;
D — наибольший диаметр каплевидной оболочки (эк-
ваториальный диаметр);
d —- диаметр плоского основания каплевидной обо-
лочки.
Для каплевидной оболочки при исходных расчет-
ных нагрузках (рис. 17.20) уравнение равновесия имеет
вид
-L + J- = J^±£- = iS±«.. (17.12)
Г1 г2	Т	Т
При подстановке в уравнение (17.12) выражений ра-
диусов кривизны получается очень сложное дифферен-
циальное уравнение поверхности, а поэтому построение
контура резервуара и определение основных его разме-
ров производят приближенным графоаналитическим ме-
тодом с использованием на первом этапе для определения
основных параметров резервуара приближенных номо-
грамм, приведенных на рис. 17.21.
Рис. 17 22 Построение очертания оболочки осе-
симметричного каплевидного резервуара гра-
фоаналитическим способом
Проектирование целесообразно вести в следующей
последовательности:
1)	задаться объемом резервуара V, объемным ве-
сом жидкости Y и наибольшим возможным значением
р
давления в газовом пространстве р или величиной Л=—•
Расчетную схему при расчетных нагрузках принимать
цо рис. 17.20;
2)	по номограмме рис. 17 21,а, в зависимости от
V и h, определить коэффициент формы резервуара
A	h
и величину —. Далее по той же .номограмме
п	! л
определить Г—S а и назначить величины напряжения а
и толщину оболочки &;
3)	по номограмме рис. 17.21,6, в зависимости от V
и п, определить наибольший экваториальный диаметр
D, поверхность оболочки S и еще раз высоту Н (для
проверки)*.
4) определить диаметр плоского днища резервуара
d = 2
(рис. 17.20) по формуле
V
n(H + h) ’
(17.13)
5) построить очертание оболочки по точкам, начиная
сверху от точки О, в следующем порядке, (рис. 17.22)s
разбить эпюру исходных расчетных нагрузок на ряд
участков по высоте (достаточно через 0,5—1 м) и най-
ти средние значения нагрузок	+	); затем
по средним' нагрузкам найти для каждого участка ме-
ридиональный и кольцевой радиусы кривизны гц и гц
(описываемым ниже способом) и по ним строить геомет-
рическое очертание резервуара
Кривые на смежных участках имеют общую каса-
тельную, и центр меридиональной кривизны каждого
участка с радиусом i должен быть расположен на
линии радиуса предыдущего участка, т. е. на радиусе
f ; все центры кольцевой кривизны лежат на оси
симметрииоболочки, откуда для первого участка
Гц==Г21=1 —1 = 1 — I'-
Из условия последнего равенства', воспользовавшись
уравнением (17.12), можно определить для первого уча-
стка значения Гц=ггь Радиусом Гц вычерчиваем дугу
0—1. Для второго участка в точке 1 Г21 = Г22 (величина,
уже определенная для предыдущего первого участка).
Далее определяем по формуле (17 12) величину па и от-
кладываем ее на радиус гн от точки /; получаем при этом
точку 2 на линии /— /, которая является центром мери-
диональной кривизны второго участка. Затем радиусом
/—2 описываем дугу /—2. Радиус кольцевой кривизны
в конце второго участка находим графически путем
Продления линии 2—2 до пересечения с осью симметрии
в точке 2'. Линия 2—2' будет радиусом кольцевой
кривизны в конце -второго участка и в начале третье-
го участка Таким способом построение продолжаем до
тех пор, пока касательная к контурной кривой ста-
нет горизонтальной и совпадет с линией плоского дни-
ща, а радиус меридиональной кривизны займет верти-
кальное положение (по рис. 17.22 он попадает своим
концом в точку 7). Последним участком для построения
оказался шестой
Между точками 7 (рис. 17 22) располагается плос-
кое днище диаметром d, которое при конструировании
следует сделать с небольшим уклонам к центру Конт-
роль правильности построения производим по опреде-
ленным ранее основным характерным точкам контур-
ной кривой и основным размерам резервуара Огибаю-
щую центров меридиональной кривизны при достаточно
большом количестве участков эпюры нагрузки и дуг
контурной кривой можно считать эволютой кривой ме-
ридионального сечения,	\
6) произвести проверку и усиление оболочки, полу-
ченной из условия исходных расчетных нагрузок на
другие возможные случаи загружения и другие перечи-
сленные выше нагрузки. Затем рассчитываются и конст-
руируются опоры и другие конструктивные элементы ре-
зервуара	,
Здесь ограничимся несколькими примерами другого
загружения, отличного от исходных расчетных нагру-
зок.
Пример 1. Резервуар почти опорожнен и действует
только нагрузка от внутреннего давления газов Усилия
оболочки 7= Ба только от внутреннего давления р
374
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
определяются по формулам:
меридиональные усилия
кольцевые усилия
ргг
2 '
(17.14)
(17.15)
Эпюра усилий от внутреннего давления показана
на рис. 17 23,а.
Пример 2. Резервуар загружен до верха одним гид-
ростатическим давлением при отсутствии газового дав-
ления.
Здесь
Ti=-^-(rB-r2);	(17.16)
=	<17Л7>
/ L \	/ J
где гв=гп—Г21 — радиус кривизны в верхней точке.
Эйюра усилий для гидростатического давления по-
казана на рис. 17. 23,6
Из эпюр, приведенных на рис. 17 23, видно, что
при рассмотренных выше загружениях (примеры 1 и 2)
возникают большие, стремящиеся к бесконечности уси-
лия оболочки в нижней опорной зоне, с переменой зна-
ка на сжатие, что показывает на фактическое воз-
никновение изгибных ’ напряжений В нижней зоне
резервуара поэтому обычно делают опорные кольца
(рис 17 24,а) с местным утолщением оболочки в 1,5—
3 раза по сравнению с величиной, определенной для ис-
ходных расчетных нагрузок. Расход металла на опорное
кольцо и утолщение оболочки в нижней зоне составля-
ют 15—20% от общего веса конструкции резервуара.
Экваториальные опоры, показанные на ряс. 17.24,6, бо-
лее рациональны с точки зрения расхода металла в
Рис. 17.23. Эпюры усилий оболочки осесимметричных
каплевидных резервуаров при частных загружеииях
а — загрузка одним внутренним давлением р; б — загрузив
одним гидростатическим давлением 7 Н	4
Рис, 17.24. Осесимметричный каплевидный резервуар объемом 2000 л3
а —с опорным кольцом; б —с экваториальной опорой
Гл. 17. Резервуары
375
условий работы резервуара. Однако они до настояще-
го времени не применяются в отечественной практике
вследствие значительного удорожания фундаментов и
некоторого усложнения монтажа.
Критическое напряжение оболочки резервуара при
вакууме определяется по формуле для сферической
оболочки
акр = 0,1 —,	(17.18)
где г в — ’радиус кривизны верхней зоны.
Внутренний каркас у каплевидных сферических ре-
зервуаров делается не всегда. В основной работе обо-
лочки он не участвует и может иметь
значение только для частных не ис-
ходных загружений.
Комбинированные осесиммет-
ричные каплевидные резервуары.
Пригруженные каплевидные резервуа:
ры. Схема рассматриваемого резер-
вуару показана на рис. 17.25,а При-
грузка позволяет увеличить объем
каплевидного резервуара примерно до
16 000 м3, тогда как из условия огра-
ничения высоты резервуара порядка
12—15 м у каплевидных резервуаров
без пригрузки объем ограничивался
величиной 6000 м3 Высота пригру-
женных резервуаров, даже при боль-
ших объемах, находится в пределах
10—13 м. Такие резервуары рацио-
нально применять при давлениях до
1 кг!см? и вакууме до 0,03 кг)см2.
Пригруженные резервуары эффек-
тивны с точки зрения расхода стали
на единицу объема за счет того, что
внутреннее давление при расчетных
нагрузках уравновешивается частич-
но или полностью пригрузкой. При
этом соответственно разгружается
оболочка резервуара. Технико-эконо-
мические показатели по расходу ста-
ли достаточно хороши Так, при объ-
емах 6000—16 000 м\ внутреннем
давлении 0,4 кг]см?,у =1 т!м? и ва-
кууме 0,03 кг/см? расход стали на
единицу объема составляет 13 —
15 кг/м?.
Многоторовые резервуары. При
объемах более 6000 м3 в целях сни-
жения высоты каплевидного резерву-
ара могут также применяться много-
торовые резервуары, состоящие из
системы пересекающихся каплевид-
ных оболочек,, усиленных каркасом.
Рациональные объемы резервуаров
находятся в пределах от 6000 до
25 000 м3, причем внутреннее давле-
ние равно 0,3—1 .кг)см?, а вакуум
около 0,03 кг!см? На рис. 17.25,6 по-
казана схема многоторового резер-
вуара объемом 10 000 м? конструк-
ции ГПИ Гипроспецнефть.
Цилиндрические каплевидные ре-
зервуары. Оболочки этих резервуаров
при исходных расчетных нагрузках
имеют вдоль направляющих постоян-
ное натяжение во всех точках конту-
ра, что вытекает из основных свойств каплеобразной
формы. Конструкции достаточно просты в производстве
и могут изготовляться рулбнным способом Торцы ре-
зервуара могут быть образованы в результате пересе-
чения под прямым углом двух цилиндрических капле-
видных оболочек или в виде конструкции' на каркасе
или плоской гибкой мембраны.
Рациональное избыточное давление в газовом про-
странстве составляет 0,3—1,4 кг) см2 при вакууме по-
рядка 0,03 кг! см? Рациональная высота резервуара до
12—13 м. Объемы могут быть большими (порядка
15 000—25 000 -и3), так как в длину капля может быть
вытянута до значительных размеров. В пределах ука-
Рис. 17.25. Схемы комбинированных осесимметричных каплевидных
резервуаров
а — пригруженные каплевидные резервуары; б — многоторовый резервуар объемом
10 000 м3; / — план стропил; 2 — план нижиих колец жесткости; «?—опорное кольцо;
4 — стойки из труб; 5 — фермы и связи каркаса; 6 — центральная стойка
376
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 17.12
Основные характеристики цилиндрических каплевидных резервуаров
Тип резервуара	Показатель	Единица измерения	При длине цилиндрической части lQ									
			0	6,9	| 13,8	| 21,7	| 27,6	35,5	42,4	49,3	56,2	63,1
	Объем V .......	м3	530	890	1250	1610	1970	2330	—			—		
	Поверхность S . , . . ,	м*	306	491	676	861	1046	1231	—	—	—	—
	S 7] в 			1/м	0,578	0.552	0,54	0,535	0,53	0.528	—	—	—	—
По рис. 17. 26,а	V Вес оболочки 		т	7,6	12,2	16,8	21,3	25,9	30,4	—т	—	—	—
	Вес ребер		4,4	7,4	10,4	13,4	16,3	19,3	—	—	—	—
	Всего 	 Расход стали на едини-	*	12	19,6	27,2 21,8	34.7	42,2 21,4	49,7			—	—
	цу емкости 		кг/м3	22,7	22		21,6		21,3				
	Объем V .......	м3	2325	3395	4465	5535	6605	7675	8745	9815	10 885	11 955
у	Поверхность	м3	964	1287	1610	1933	2256 '	2579	2902	3225	3 548	3 871
	S = 		11м	0,415	0.379	0,361	0,350	0,341	0,335	0,333	0,328	0,326	0,324
По рис. 17. 26,6	V Вес оболочки 		т	31,8	42,5	53,2	63,9	74,6	85,3	96	106,7	117,4	128,1
	Вес ребер 	 Всего 			П.7	17	22,4	27,7	33	38,4	43,7	49,1	54,4	59,8
			43,5	59,5	75,6	91,6	107,6	123,7	139,7	155,8	171,8	187,9
•	Расход стали на едини- цу емкости	*.	кг/м3	18,7	17,9	17	16,6	16,3	16,15	16	15,9	15,8	15,7
а) По 1-1
----9500 ~
ванных давлений' такие резервуары должны иметь су-
щественные преимущества по весовым показателям Д
сравнении с горизонтальными круговыми цилиндриче-
скими резервуарами
Некоторые характеристики рассматриваемых резер-
вуаров» полученные Проектстальконструкцией на стадии
проектного задания, приведены в габл. 17.12; соответст-
вующие схемы — на рис 17.26. Данные в табл. 17.12 от-
носятся к резервуарам для жидкости с объемным весом
1 т/м3 и внутренним давлением 0,4 кг)ся2. Допускаемое
напряжение принималось в соответствии с действовав-
шими нормами по сварным швам [а]ш =1085 кг)см2.
Построение очертания каплевидного цилиндра ана-
логично описанному выше для круглой капли со схе-
мой на рис. 17.22. Так же задаются исходной расчетной
нагрузкой, разбивают ее на участки и усредняют значе-
ния нагрузок на каждом участке. Построение ведут
последовательно по участкам сверху вниз, начиная от
точки О (рис. 17.22),
Центр кривизны первого участка лежит на оси сим*
метрии, а каждого последующего участка — на радиусе
предыдущего, что вытекает из того, что на стыке участ-
ков кривые имеют общую касательную и, следователь-
но, радиусы их лежат на одной оси.
Значения радиусов кривизны для каждого участка
можно определить по формуле
Т	Т
<7/₽	Y(A+zJp)
(17.19)
Для проверки построения можно использовать сле-
дующие выражения.
Рис. 17.26. Схемы цилиндрических каплевидных резер-
вуаров
а —резервуары с оболочкой толщиной 3 мм для объемов
530—233(Х м3, б—резервуары с оболочкой толщиной 4 jhjk для
объемов 2325—11 955 мА
Гл. 17. Резервуары
377
Расстояние от вершины резервуара (точка О) до
наибольшего экваториального диаметра D (где абсцисса
х имеет наибольшее зна'чение)
(ff+v (17-20)
высота резервуара
7+р/'(у)’+у; <17-21)
радиус плоского днища
d	yF
2 =Х°п=2(р+уН) '
(17.22)
где F — площадь поперечного сечения капли, вычисляе-
мая графоаналитическим способом.
Расстояние от днища резервуара до центра тя-
жести площади поперечного сечения
н
а = Н— y-^xzdz .	(17.23)
6
Периметр s очертания капли может быть .опреде-
лен из уравнения
(17.24)
Уравнение (17 24) составлено для цилиндрической
капли, лежащей на горизонтальной несмачиваемой пло-
скости
(S — So) Т = уУ (а0—- а) ,	(17.25)
где 3 — поверхность капли, So—минимальная поверх-
ность тела, равновеликого капле с учетом гра-
ничных условий (например, для осесимметрич-
ной капли 30 .будет поверхностью шара); Г —
величина поверхностного натяжения, у—объ-
емный вес жидкости; V — объем капли; а—рас-
стояние центра тяжести капли от горизонталь-
ной плоскости основания, а0— то же, для тела
.минимальной поверхности.
Г. ШАРОВЫЕ
Эти резервуары применяются для хранения жидко-
стей, сжиженных газов и газов под большим давлени-
ем.
Рациональная величина давления, определяющая
область применения шаровых резервуаров, при хране-
нии жидких материалов должна значительно (не менее
чем в 2 раза) превосходить гидростатическое давление
внизу при полном наливе Обычно такие резервуары-
применяются для внутренних давлений от 2 кг/см2 и вы-
ше. Наиболее распространено применение шаровых ре-
зервуаров объемами 400—1000 >и3, а при больших дав-
лениях— объемом до 2500 м% Схемы резервуаров для
жидкостей объемом 600 и 1000 м% при давлении соот-
ветственно 2 и 6 кг/см2, разработанных Гипроспец-
нефтью, показаны на рис 17.27.
При давлении 2 кг/см2 опирание принято эквато-
риальным на колонны двутаврового сечения, располо-
женные на равных расстояниях (рис. 17 27 а), а при
давлении 6 кг/см2 (значительно превосходящим гидро-
статическое)— кольцевое опирание (рис 17 27,6)
"Оболочка резервуара (рис 17 27, а )имеет толщи-
ну 8—10 мм и весит 35 т (расход стали 58,5 кг/м3).
Наиболее часто применяемые способы раскроя листов
оболочки показаны на рис. 17.27 При меридионально-
параллельном раскрое (рис 17 27, б, г) получается
большее число разнотипных деталей (по сравнению*
с раскроем, показанным на рис 17 27, в), но упрощается
монтаж сосудов При раскрое листов оболочки, пока-
занном на рис. 17 27, в, за основу рассечений прини-
Таблица 17.13’
Основные характеристики шаровых резервуаров
Проект	Объем в л3	Объемный вес жид-	Внутрен- нее давле-	Толщины поясов,			считая сверху, в мм				Вес в кг			Расход стали । в кг!м^	
	(в, скобках диаметр в мм>	кости в т/м3	ние р в кг/см*	1-й (верх- няя сфера)	2-й	3-й	4-й	5-й	6-й/	7-й (ниж- няя сфера)	оболочки	опоры	всего	на обо- лочку	всего .
ГИАП, 1956 г.	600 (н) (10 500) 1 000 (н) (12 432)	0,64 0,64	4,5 3	14 16	,	12 14	12 14	14 16	14 16	14 16	14 16	35 834 58 500	9 500 14 937	45 334 73 467	59,8 58,5	75,5 ! 73,47
Ч гв	Резервуар		ы из у г л	е р о д и с т	о й	ста	л и	О б I	>1 к н	о в е н н о г	о качества марки Ст. 3				
<ты Проектст; кции 1960 г.	600 (н) 640 (г) (10 704) 1 0(Л) (н) 1 016 (г)	0,64 0,64	3 3	11 13	11 13	12 14	13 15	13 15	13 15	13 15	35 720 56 780	6 800 12 190	42 520 68 970	55,9 55,8 1	66,7 68,0
Q.P Е Ч		Р_ е :	з е р в у а р	ы и з ста	л и	П 0 в ы п		I енно f		1 прочности мар		> к и 14Г	2		
Типовые кон	600 (н) €40 (г) 1 000 (н) 1 016 (г)	0,64 0,64	3 3	10 11	10 11	10 12	11 13	11 13	И 13	И 13	30 370 48 970	6 800 (Ст. 3) 12 190 (Ст. 3)	37 170 61 160	47,4 48,0	58,0 60,2
Пр	имечаиие.	В скобках (н)—номинальный объем;			(г)—:	геом<	зтрическр		1Й об	!ъем.				-	
378
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Рис. 17.27. Схемы конструкций шаровых-сферических резервуаров
а — объемом 600 ;иа для жидкости под давлением 2 кг/см? с меридионально-параллельным раскроем оболочки и с экваториаль-
ным опиранием в 10 точках, б — объемом 600 м3 для жидкости под давлением 6 кг. см2 с меридионально-параллельным раскроем
оболочки и со сплошным кольцевым опиранием внизу; в — раскрой листов оболочки резервуара при помощи
больших кругов, проходящих через ребра вписанного куба; а —раскрой листов оболочки резервуара из
укрупненных элементов (толщина листов 24 мм), 1 — узел дыхательной арматуры; 2 — поплавковый указатель уровня; 3 — при-
бор для замера уровня н температуры продукта, а также для отбора проб; 4 — быстродействующая задвижка; 5 — прием-
ный и раздаточный патрубок; 6 — дренажный кран
маются большие круги, проходящие через ребра впи-
санного куба; при этом получается 6 одинаковых
квадрантов, ограниченных сплошными линиями. Дальней-
шее членение каждого квадранта зависит от размера
стальных листов (показаны пунктиром) Раскрой мож-
но считать удовлетворительным, если отходы не превы-
шают 5—8% листовой стали, затрачиваемой на конст-
рукцию оболочки.	1
Оболочку шаровых резервуаров в целях экономии
стали рационально изготовлять из стали повышенной
прочности. При ручной сварке оболочки применяются
V-образные швы, свариваемые в нижнем положении. В
настоящее время освоена автоматическая сварка значи
тельной части швов шаровых резервуаров.
В 1960 г. Гипроспецпромстроем запроектирован ша-
ровой резервуар объемом 600 м3 для хранения легких
нефтепродуктов и газов под давлением 6 кг/см2 из уг-
леродистой стали 3 обыкновенного качества, отли-
чительной особенностью которого является значительный
процент применения автоматической сварки, а также
применение раскроя из крупных листов (17.27, г).
Основные показатели этого резервуара: диаметр—>
10 548 мм; вес — 65 т; количество элементов (лепест-
ков) заводского изготовления'— 26 шт.; протяжен-
Гл. 17. Резервуары
379
ность сварных швов — 200 пог. м; автоматическая
сварка составляет 40%; длина одного штампованного
лепестка — 6500' лии; ширина лепестка минимальная —
960 мм; максимальная — 2760 мм; площадь лепестка —
13,8 м2; вес лепестка —2542 кг; толщина листов — 24 мм,
-одинаковая для всей оболочки; радиус сферы — 5254 мм.
В табл. 17.13 приведены некоторые данные о ша-
ровых резервуарах для жидкого , азота по проекту
ГИАПа 1956 г. (тип резервуара, аналогичный показан-
ному ра рис. 17 27, а) и типовым проектам института
Проектстальконструкция 1960 г. для жидкого аммиака
Усилия в сечениях шаровых оболочек на единицу
длины сечения (Т= aS) определяются от равномерного
внутреннего давления р при радиусе оболочки г
,	(17.26)
той), расчлененные криволинейными или плоскими ди-
афрагмами на отсеки (этажи). При этом гидростатичес-
кое давление нарастает не по всей высоте, а только в
пределах каждого отсека. К числу резервуаров специ-
ального назначения относятся различные вертикальные
от гидростатического г давления при равномерном> опи-
рании по экваториальному кольцу:
<17'27)
r_r2J_L ‘ (2cos<i>- —-----------------'ll, (17.28)
2 I 2	3 \	1 + cos <р / J
Рис- 17.28. Резервуары специаль-
ного назначения
a - мультицилнндрический, б — муль-
тисферический
где Y—объемный вес жидкости;
ср— угол наклона радиуса рассматриваемой точки
,	к вертикальному диаметру,-отсчитываемый для
верхнего полушария от верхнего полюса, а для
нижнего — от нижнего полюса.
В формулах (17.27) и (17.28) знак (—) перед круг-
лыми скобками относится к верхнему полушарию, а
знак ( + ) -—к нижнему полушарию. Согласно этим фор-
мулам имеем:
у верхнего полюса при^<р=0
у экватора, сверху экватора при
тг 5f2V -
=	6 ’
то же, снизу экватора цри<р=90о
=	= 0;
т=90’ Т\ =
О
Т1~ 6 1 г2=—;
у нижиего полюса при <р=0 TJ = Т? = г2у .
Д. РЕЗЕРВУАРЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Типы резервуаров рассматриваемой группы могут
быть весьма разнообразными в зависимости от их на-
значения. В качестве примера на, рис. 17 28 показаны
построенные в США резервуары объемами ИЗ мэ для
сжиженных газов под давлением 17,5 кг)см2. Резервуары
разделены на непроницаемые отсеки для возможности
хранения в каждом отсеке различных материалов^Муль-
тицилиндрический резервуар (рис. 17 28, а) состоит из
четырех цилиндрических оболочек со сферическими дни-
щами, объединенных в одну систему. Мультисфериче-
ский резервуар (рис. 17.28, б) состоит из соединенных в
одну систему сферических оболочек; Такой резервуар
значительно экономичнее мультицилиндрического, так
как оболочка двоякой кривизны обладает большей не-
сущей способностью и жесткостью, чем оболочка оди-
нарной кривизны.
В качестве резервуаров’ специального назначения мо-
гут также применяться вертикальные цилиндрические ре-
зервуары небольшого диаметра (по сравнению с высо-
и горизонтальные резервуары высокого давления и не-
большого объема со сферическими и коробовыми днища-
ми типа котлов, рессиверов и др.
Е. РЕЗЕРВУАРЫ ДЛЯ ВОДЫ
Вертикальные цилиндрические резервуары на водона-
порных башнях строятся с плоскими или выпуклыми
днищами. Плоские гибкие днища обычно располагаются
на балочных клетках. Однако для резервуаров диамет-
ром до 5—6 м можно применять плоскую гибкую мем-
брану без балочной клетки с кольцом жесткости по кон-
туру примыкания мембраны к цилиндрическому корпу-
су. Типы выпуклых днищ, приведенные на рис 17.19, мо-
гут применяться для водонапорных резервуаров на ба-
шнях. Рационально также применение сфероцилиндри-
ческих днищ в виде части сферы, сваренной из не-
скольких секторов одинарной кривизны. Аналогичные
конструкции в применении для покрытий резервуаров
под давлением1 описаны выше и показаны на рис. 17.6.
Конструкции наиболее характерных водонапорных
бесстоечных резервуаров — башен (гидрорезервуаров)
показаны на рис. 17.29. Весовые показатели гидрорезер-
вуаров приведены в табл. 17,14.
В гидрорезервуарах средних объемов (порядка
5000 ас3), применяемых на промышленных предприятиях,
при небольших диаметрах центральной цилиндрической
стойки применяют дополнительную систему колонн и
связей для поддержания по контуру верхнего уширен-
ного цилиндрического резервуара.
В специальных случаях по условиям технологическо-
го процесса применяются водонапорные башни с двумя
и тремя резервуарами.
380
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 17.14
Весовые показатели гидрорезервуаров
Тип	Объем воды в м3	Расход стали в кг								Расход стали в кг, м3
		на покрытие	на стенки	иа кольца жесткости	на днище	па площад ки и ограж- дения	на лестницы	на люки	всего	
по рнс. 17. 29. а	300 (в том числе напор- ный—50; по- жарный—250)	17 200				8 340			25 540	85,1
по рис. 17. 29. б	3 000	।	17 117	122 066	5 568	7 754	1 574	1 241	' 157	157 473	52,5
а — вертикальная цилиндрическая башня-резервуар; б — комбинированная башня-резервуар большого объема
Гл. 17. Резервуары
381
Ж. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ
КОНСТРУКТИВНЫХ ФОРМ
Улучшение эксплуатационных условий. В настоящее
время определились следующие основные типы резервуа-
ров и вспомогательных устройств, отвечающие целям
обеспечения рациональной эксплуатации их и макси-
мального сокращения потерь от испарения нефтепро-
дуктов:
1)	резервуары с повышенным давлением в газовом
пространстве,
2)	подземные резервуары;
3)	резервуары с плавающей крышей, предназначен-
ные для эксплуатации при повышенной оборачиваемости
нефтепродуктов;
4)	резервуары с переменным объемом газового про-
странства (с «дышащей» и подъемной крышей);
5)	устройства для улавливания паров горючего и
объединение тазовых пространств группы резервуаров
в одну систему (газовые обвязки);
6)	резервуары низкого давления (до 200 мм вод. ст.),
так называемые «атмосферные резервуары» для хране-
ния нелетучих мало испаряющихся продуктов.
Наиболее эффективными являются резервуары, ука-
занные в п 1 и 2; резервуары, приведенные в п. 3, ог-
раничиваются областью оперативного применения с ча-
стой оборачиваемостью продукта; резервуары, отмечен-
ные в п 4, при достаточной сложности имеют ограничен-
ную область применения и не относятся к числу наиболее
эффективных с точки зрения предохранения от потерь
(особенно от больших дыханий); устройства, приведен-
ные в п. 5, являются весьма рациональными и сущест-
венно снижают потери нефтепродуктов из различных
типов резервуаров, а применение их в сочетании с ре-
зервуарами, названными в п. 1 и 2, дает достаточно
эффективное решение задачи борьбы с потерями нефте-
продуктов.
Снижение стоимости строительства. Направления,
способствующие снижению капитальных затрат, эконо-
мии материалов и снижению трудоемкости возведения
резервуаров за счет создания наиболее эффективных кон-
струкций, лучшего использования несущей способности
материалов, а также за счет применения новых и вы-
сокопрочных материалов, равнопрочных соединений и
улучшения методов изготовления и монтажа конст-
рукций перечисляются ниже.
1)	внедрение высококачественной и в первую оче-
редь автоматической сварки при равнопрочных сварных
соединениях с основным металлом, что может дать эко-
номию стали в размере 5—15%;
2)	использование равнопрочных оболочек и в первую
очередь оболочек двоякой кривизны, одинаково напря-
женных по основным направлениям (каплеобразные,
шарообразные и др.);
3)	применение предварительно напряженных конст-
рукций и конструкций с регулируемым напряжением;
4)	проектирование ступенчатой передачи усилий (на-
пример, двуотупенчатой) с повышенным напряжением
первого конструктивного элемента из числа восприни-
мающих нагрузку После того как деформация повышен-
но напряженного элемента достигает заданного значе-
ния, первый элемент должен опереться на второй (под-
держивающий) конструктивный элемент, который вос-
принимает оставшуюся часть нагрузки и работает с нор-
мальными запасами прочности. Ступенчатая передача
сил в сочетании с рациональным подбором качества и
профиля применяемой стали позволяет достигнуть зна-
чительной ее экономии. Примерами конструкций со сту-
пенчатой передачей усилий могут служить: а) двухслой-
ные оболочки резервуаров с зазором между ними, при
этом внутренняя оболочка повышенно напряжена, а на-
ружная работает с обычными запасами прочности;
б)	каркасно-сетчатые резервуары с повышенно на-
пряженной тонкой оболочкой, опирающейся на каркас
(или сетку) из высокопрочной проволоки, работающей
в качестве поддерживающей конструкции. В этом слу-
чае каркас вертикальных цилиндрических резервуаров
может состоять из стоек, выполненных из легких гну-
тых или штампованных профилей, и обручей из высоко-
прочной проволоки (возможно регулирование напряже-
ний) У каплеобразных и некоторых других подобных
резервуаров каркас может быть в виде гибкой сетки из
высокопрочной проволоки, что в свою очередь дает
экономический эффект за счет расширения области
применения высокопрочных материалов,
в)	стержни и колонны могут проектироваться из
двух элементов: повышенно напряженного и поддержи-
вающего и др
5)	более широкое применение висячих растянутых
конструкций взамен изгибаемых и гибких сжатых эле-
ментов;
6)	расширение внедрения сталей повышенной проч-
ности и высокопрочных сталей;
7)	использование резервуаров больших объемов, по-
скольку с увеличением объема снижается относительный
расход стали на единицу объема;
8)	внедрение подземных резервуаров без казематов,
особенно траншейных из модульных секций с передачей
на грунт гидростатического давления и уравновешива-
нием внутреннего давления засыпкой;
9)	использование веса грунта для заанкеривания
против внутреннего давления и восприятия распора;
,10	) более полное применение существующих типов
резервуаров, с использованием до предела всех возмож-
ностей, заложенных в их конструктивной форме, напри-
мер, многие эффективные типы резервуаров повышен-
ного давления после проверки расчетом и в необходи-
мых случаях соответствующего усиления отдельных
узлов могут быть применены для более высоких давле-
ний по сравнению с теми, для которых они используют-
ся в данное время;
11)	применение комбинированных конструкций из
различных материалов (например, из стали со сборным
железобетоном, пластмассами и др.) с искусственным ре-
гулированием напряжений;
12)	внедрение алюминиевых сплавов;
13)	совершенствование эффективных методов изго-
товления и монтажа (метод сворачивания, щитовые по-
крытия и др );
14)	типизация и упрощение конструктивных форм;
15)	унификация размеров резервуаров и заготовок
их элементов;
16)	создание типовых деталей щитовых покрытий,
стеновых ограждений, рулонных заготовок, анкеров,
лестниц площадок и т. п ;
17)	внедрение габаритных резервуаров и сборных
элементов, изготовляемых на заводе, а в необходимых
случаях — сборно-разборных резервуаров;
18)	замена стали другими материалами там, где это
возможно и рационально, например, использование сбор-
ных железобетонных плит с облицовкой тонколистовой
сталью; внедрение алюминиевых сплавов особенно при
хранении сернистых нефтепродуктов (хотя бы в верхних
поясах и покрытиях, так как стальные покрытия ви этих
случаях из-за коррозии выбывают из строя в течение
2 лет); применение различных заменителей стали по ме-
ре их освоения промышленностью, главным образом для
облицовок;
382
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
19)	опытное строительство эффективных конструк-
ций резервуаров в целях ускорения их освоения и внед-
рения в производство.
Таблица , 17.16
Коэффициенты перегрузки п
Нагрузки и воздействия
Значения п
17.3. УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ
, Расчет резервуаров производится по методу пре-
дельных состояний.
А. НОРМАТИВНЫЕ НАГРУЗКИ
а) Постоянные нагрузки от собственного веса конст-
рукций и изоляции определяются по действительной ве-
личине	-	(
f б) Нагрузки от веса хранимого продукта задаются
технологами (табл. 17 1).	\
в)	Внутреннее давление в газовом- пространстве и
вакуум предварительно задаются технологами и согла-
совываются с проектировщиками конструкций Рацио-
нальные величины внутреннего давления связаны с уп-
ругостью паров нефтепродукта при различных темпера-
турах (см табл. 17.1). Конструкции резервуаров под
давлением, как правило, должны воспринимать реально
возможное давление паров данного продукта, при этом
величина вакуума обычно не превышает 0,03 кг/см2, за
исключением специальных случаев.
г)	Нагрузка от оборудования задается технологами.
Обычный вес одного элемента оборудования не превы-
шает 1 — 1,5 т, за исключением специальных случаев.
д)	Нагрузка от ветра принимается в соответствии с
указаниями строительных норм и правил (СНиП) с
использованием (до выхода специального нормативно-
го документа по проектированию резервуаров) соответ-
ствующих данных из других норм. .
е)	Нагрузка от снега принимается по СНиПу.
ж)	Температурные воздействия принимаются по тех-
нологическому заданию с учетом климатических усло-
вий строительной площадки.
з)	Нагрузки от предварительного напряжения опре-
деляются при проектировании в зависимости от тех-
нического решения конструкций.
и)	Сейсмические воздействия принимаются по
СНиП, при этом резервуары относятся к сооружениям
II категории.
к)	Монтажные нагрузки принимаются в соответст-
вии с проектом организации работ (ПОР), согласован-
ным с проектировщиками стальных конструкций; при
отсутствии ПОР эти нагрузки согласовываются с мон-
тажной организацией. Они не должны быть определяю-
щими для назначения сечений основных элементов кон-
струкций.
В. РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
До выхода специального нормативного документа
но проектированию резервуаров можно пользоваться
коэффициентами перегрузки, приведенными в табл.
17.15, и соответствующими СНиП
При расчете на опрокидывание и скольжение коэф-
фициенты перегрузки принимаются для всех опрокиды-
вающих или способствующих скольжению нагрузок по
данным табл. 17.15, а для всех удерживающих нагру-
зок— равными 0,8 (вместо указанных в табл. 17.15).
Постоянные нагрузки:
1)	вес конструкций металлических ....	1,1
2)	то же, неметаллических............... 1,2
Вес жидкости в резервуара..........  .	1,1
Давление газов..........•...................... 1.2
Вес оборудования .............................. 1.2
Нагрузка от ветра ............................. 1.2
То же, от снега................................ 1.4
Температурные воздействия...................... 1,2
Сейсмические воздействия............... I
Монтажные нагрузки............................. 1,3
Предварительное натяжение...................... 1.2
В. РАСЧЕТНЫЕ СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК
Вместо полного наименования нагрузок (для крат-
кости) приводится лишь название соответствующих
пунктов в 17.3, А; при этом имеются в виду величины
расчетных значений нагрузок
Основные сочетания: а+б+в+г+ОДд+м?+з— пер-
вая комбинация; a-|-6-|-2-t-0,5d+e+w-|-3 — вторая ком-
бинация. ,
Возможны другие комбинации, а также частные и
частичные загружения переменными нагрузками
Дополнительные сочетания: а+б+в + гЧ-бЧ-жЧ-З1 —
первая комбинация; а+б+г+б+е+ж+з — вторая
комбинация; а+г+0,5д+е+ж+з+к— третья комби-
нация.
Возможны другие комбинации и частичные загру-
жения.
Особые сочетания’ аЧ-бч-зЧ-з+еЧ-^Ч-зЧ-и.
Другие специальные случаи могут приниматься в
расчете в зависимости от конкретных условий '
Коэффициенты сочетаний принимаются по п. 2Д.
Г. РАСЧЕТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ
, »
Расчет может вестись по трем предельным состоя-
ниям- 1) по несущей способности (прочность и устойчи-
вость); 2) по деформациям; 3) по предельному со-
стоянию, определяемому местными повреждениями.
При расчете по несущей способности расчетными
критериями являются следующие величины, а) при рас-
чете на прочность, а также общую устойчивость по
формулам, определяющим условные напряжения с при-*
менением коэффициента продольного изгиба — рас-
четное сопротивление R (глава 2), б) при расчете на
местную илй общую устойчивость, когда в результате
статического расчета определяется критическое напря-
жение <зкр или критическое усилие, или критическая
нагрузка — упомянутые величин^ являются расчетными
критериями несущей способности Расчетные формулы
для определения критериев несущей способности по
предельному состоянию приведены ниже
При расчете по действительным или условным на-
пряжениям для всех зон, кроме зон краевого эффекта
v и концентрации напряжений, должно соблюдаться ус-
ловие
/?>—,	(17.29)
m
Гл. 18. Бункера и силосы	383
Таблица 17.16
Коэффициент kM
4=*	—1	' —0,9	—0,8	—0,7	-0,6	—0,5	|	—0,4	-0,3	—0,2	| ,-0.1	0
Значения	«0.576	0,608	0,642	0,678	0,714	0,759	0,802	0,848	0,898	0,95	1
7)' =	0	4-0,1	4-0.2	4-о»з	4-0.4	4-0,5	4-0,6	4-0,7	-4-0,8	4-0,9	4-1
Значения kM	1	1,05	1,092	1,128	1,15	1,155	1,15	1,128	1,092	1,05	1
а для зон краевого эффекта и концентрации напряже-
ний
/?>—.	(17.30)
/И1	/
При расчете по критическим напряжениям должно
соблюдаться условие	‘
°кр>
/Иа
(17.31)
где«п—'действительное напряжение в конструкции с
учетом коэффициента перегрузки п; т, Ш\ и /п2 — коэф-
фициенты условий работы, принимаемые соответственно:
/и —поданным 21, т\~ 1,6-г-1,7, т2=0,6н-0,65, <зКр—
нижнее значение критического напряжения при потере
устойчивости; R — расчетное сопротивление материала.
Двухосное напряженное состояние учитывается ум-
ножением расчетного сопротивления R на величину kMr
определяемую по формуле
/1-Ч-Н2 4
(17.32)
где ц— отношение главных нормальных напряжений по
двум взаимно перпендикулярным сечениям при
значениях, меняющихся от 4-1 до —1 (плюс —
растяжение, минус — сжатие).
Из всех возможных значений ц выбирается значе-
ние, дающее минимальное значение kM. При расчете"
оболочек по безмоментной теории меридиональные и
копьцевые напряжения и а2 будут соответственно
равны главным напряжениям, так, как касательные на-
пряжения в этом случае равны нулю. В табл. 17 16
приведены значения коэффициента kM .
ГЛАВА 18
БУНКЕРА И СИЛОСЫ
18.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
А. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Бункера предназначаются для хранения и пере-
грузки сыпучих материалов и представляют собой ем-
кости призматической, цилиндрической или иной формы,
заканчивающиеся книзу суживающейся частью с отвер-
стием для выпуска материала. Несмотря на большое
разнообразие >форм и размеров, бункера могут быть
разделены на три группы- 1) воронкообразные,' высота
верхней части которых,, т. е части, расположенной над
воронкой, меньше размеров в плане, 2) силосы, верх-
няя часть которых превышает размеры в плане, 3) про-
дольные, представляющие собой корыто с одним отвер-
стием в виде щели (щелевой бункер) или с несколь-
кими отверстиями.
Плоскость обрушения, проведенная через нижнюю
точку вертикальной стенки бункера, пересекает поверх-
ность сыпучего материала внутри сосуда (рис. 18 1, а),
а в силосе — вне его (рис. 18 1,6) В зависимости от
формы, в плане, бункера и силосы могут быть прямо-
угольными (в частном случае—квадратными), круглы-
ми и многоугольными. В зависимости от расположения
выпускного отверстия бункера имеют две плоскости
(рис. 18,2,а) или одну (рис. 18.2,6) плоскость симметрии
либо.могут быть несимметричными (рис. 182,в). Стен-
ки бункера бывают вертикальными, наклонными, ло-
Рис. 18 1. Схемы бункера и силоса
а — бункер; б — силос, 1 — верхняя часть
(стенка); 2 — вороика; 3 — выпускное отверстие
384
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
маными ил,и криволинейными (параболической формы).
Бункера и силосы устраиваются одно-, двух-, трех- и
многоячейковыми.
Для предохранения стенок бункеров и силосов от
истирания применяется стальная, чугунная, железобетон-
ная или деревянная футеровка. При незащищенных
Рис. 18.2 Схемы расположе-
ния выпускных отверстий в
бункерах
а — с двумя плоскостями сим-
метрии, б — С ОДНОЙ ПЛОСКОСТЬЮ
симметрии в — не имеющих
плоскости симметрии
где у — расстояние от поверхности сыпучего тела до
рассматриваемого сечения;
7 — объемный вес сыпучего тела;
k — отношение горизонтального давления к вер-
тикальному, равное
(18.5)
ср — угол естественного откоса сыпучего тела;
f — коэффициент трения сыпучего тела о стенку;
р — гидравлический радиус поперечного сечения
силоса, равный отношению площади F к пе-
риметру поперечного сечення силоса и (р =
F
=~г):
е — основание натуральных логарифмов;
а —поправочный коэффициент в формуле (18 3),
учитывающий повышение давления при разгру-
жении и обрушении сыпучего, а также другие
сопутствующие давления, принимаемый для
расчета днищ и нижних 2/з высоты стенок —
а—2, для верхней трети высоты стенок, а
также для всей высоты стенки угольных сило-
сов а-1; у, k, /-—приведены в табл. 18.1;
стенках истирание их учитывается увеличением расчет-
ной толщины стенки. В случае хранения сыпучих мате-
риалов, нуждающихся в искусственном разрыхлении
при их выгрузке (например, цемент и др.), применяется
футеровка из специальных пористых плиток, через по-
ры которых подается сжатый воздух.
В зависимости от способа разгрузки различают
бункера с гравитационным опорожнением, когда раз-
грузка происходит, под действием собственного веса
сыпучего*материала, и бункера с механическим опорож-
нением, когда опорожнение происходит при помощи
скребковых или лопастных выгружателей. В последнем
случае выпускное отверстие устраивается сбоку [71].
Проектирование силосов производится в соответст-
вии с «Техническими условиями проектирования сило-
сов для сыпучих тел» (ТУ 124—56).
В. НАГРУЗКИ
Характеристики различных сыпучих материалов да-
ны в табл. 18 1. Бункера и силосы рассчитываются на
нагрузки от давления сыпучего тела и от собственного
веса конструкций, а также на нагрузки от снега, ветра
и толпы.
Горизонтальное (рн) и вертикальное (#н) норма-
тивные давления сыпучего материала в бункерах
ри = kyy;
(18.1)
<7Н = Y>-
(18.2)
Горизонтальное (р“) и вертикальное (<?н) норма-
тив.ные давления сыпучего тела в силосах принимаются
согласно ТУ 124—56 по формулам
vp (	— —fk
рн = а^(1 — е Р
ри
?и = —
(18.3)
(18.4)
р |	у
1—е	/ для различных значений —fk при-
Р
ведены в табл 18 2.
Вертикальное нормативное давление, передающееся
через трение на стенки силосов,
(
q}=fp”.	(18.6)
Нормативное нормальное давление qn сыпучего те-
ла на Наклонную плоскость или поверхность бункера и
днища силоса определяется по формуле
qn = рн sinaa+<7H cos2 а »	(18.7)
где а—угол наклона плоскости или образующей к го-
' ризонту.
При расчетах на сжатие стенок силосов, колонн
подсилосных помещений и фундаментов объемные ве-
са сыпучих тел, приведенные в табл. 18.1, принима-
ются с коэффициентом 0,9. Расчетные нагрузки от дав-
ления и веса сыпучих тел определяются по норматив-
ным нагрузкам с коэффициентом перегрузки /г—1,3.
Нагрузки от собственного веса конструкций, от снега,
ветра и полезную нагрузку, а также коэффициенты пе-
регрузки (п) к ним принимают по данным «Строи-
тельных норм и правил» (СНиП). Коэффициенты усло-
вий работы m при расчете бункеров и силосов прини--
маются: для обшивки — 0,8; для колонн — 0,9 и в ос-
тальных случаях, не оговоренных специально в тек-
сте, — 1.
В, ПАРАМЕТРЫ
Основными параметрами бункера и силоса являют-
ся, кроме его заданной емкости, угол наклона стенки
или образующей к горизонту и размер выпускного от-
верстия. Наименьший угол наклона (а) стенки к го-
Гл. 18. Бункера и силосы
385
Характеристики различных сыпучих тел
Таблица 18.1
Сыпучие тела	Объемный вес 7 в т/м3	Угол естествен- ного откоса ’ в град.	Отношение горизонталь- ного давления к верти- кальному k	Коэффицие по металлу	нг 1рения / по бетону
Агломерат железной руды	' Апатитовый концентрат1 	 Гипс кусковой1 с зернами размером: более 100 мм	 до 100 мм	.	.	 Глинозем1 . . . . ....... , Гравий мокрый		 То же, сухой . 	.	 Доломит	........ *	 Зерно (пшеница)1	 Зола сухая-угольная 	 Известняк дробленый	•	. . Известь обожженная1 с зернами размером: более 100 мм .......	 до 100 мм . .				 Известь гашеная в порошке1	 Карналит1		 Клинкер цементный	 Кокс1 .....		 . . Магнезитовый порошок1 с зернами разме- ром до 10 мм .............. Нефелиновый концентрат1	 Песок сухой1 		 . . • . То же, насыщенный водой1	 Пыль колошниковая 		, . . . То же, угольная 		 Руда—магнитный железияк 		 То же, красный железняк .. ....... То же, бурый железняк . . . . .... ; . Скрап мелкий и средний 	 То же, крупный чугунный	 То же, стальной крупный . . . • . . ‘ . Сода кальцинированная1 . 		 Торф кусковой	....... То же, фрезерный	 Уголь антрацит1	•			 То же, битуминозный несортированный1 . . То же, бурый1	 	 То же, мелкий орешковый, примененный в коксохимическом производстве1	 Фосфоритная мука1 .	. Цемент1	.	,	 Шихта .			 Шлак доменный насыпью . . 		 То же, мартеновский насыпью . . • . . То же, котельный сухой 		 1 Данные взяты по ТУ 124—56.	Г» 7—2 1,9 1,4 1,35 1,2 1,9—2 1,8 1,5—1,7 0,8 0,4—0,7 1,4—1,7 Ы 0,8 0,7 0,8 1,4 0,6 , 1,8 1,5 1.6 1,8 2 2 0,7 2,5-3,5 2—2,8 1,6—2 1,8—2 1,8—2,5 3 3,2—5 0,6 0,75 0,65 0,9 0,9 0,7 0,8 1,6 1,6 Ы 1,6 1,7 0,6—1	45 35 30 40 30 25—35 35-45 40 25 40—50 35-45 30 35 35 35 33 45 33 35 35 40 25 15 35-37 45 45 45 50 55 55 40 30 30 30 40 45 40 40 30 35—50	0,171 0,271 0,333 0,217 0,333 0,406-0,271 0,271—0,171 0,217 0,406 0,217-0,182 0,271—0,171 0,333 0,271 0,271 0,271 0,295 0,172 0,295 .	0,271 0,271 0,271 0,406 OJ589 0,171 0,171 0,171 0,171 0,132 0,099 0,099 0,217 0,333 0,333 0,333 0,217 0,171 0,217 0,217 0,333 0,271-0,132	0,35 0,3 0,35 0,3 0.75 0,37 0,6 0,55 0,3 0,35 0,35 0,3 0,47 0,35 0,3 0,5 0,4 0,35 0,3 0,3 0,3 0,35 0,35 0,3 0,3 0,4	0,6 0,45 0,55 1 0,5 0,4 0,45 0,4 0,84 0,45 ,	0,55 0,55 0,5 0,84 0,53 0,5 0,7' 0,65 0,45 0,5 0J5 0,6 0,7 0,65 0,5 0,58
f
ризонту не должен быть меньше угла естественного
откоса сыпучего тела () и определяется по формуле
а = <ро + с ,	(18.8)
где с=5—10°.
Меньшая сторона a ib мм прямоугольного выпуск-
ного отверстия с отношением сторон b • принима-
ется [1] по формуле
1 4- п
а = ~k (80 + D) tg ?0 ,	(18.9)
2п
где D — максимальный размер кусков сыпучего мате-
риала в мм;
То — угол естественного откоса сыпучего тела;
k — опытный коэффициент, равный 2,4—2,6.
При круглом выпускном отверстии диаметр отвер-
стия d определяется также по формуле (18.9), полагая
в ней п=1.
2&—-915
Установив угол наклона стенки и размер выпуск-
ного отверстия, можно определить размеры бункера по
заданной его емкости и высоте.
| Г. МАТЕРИАЛЫ
Для несущих стальных конструкций бункеров и
силосов (стенки, ребра жесткости, бункерные балки, ко-
лонны, затвор, пе'рекрытия) следует применять марте-
новскую сталь марки В Ст 3 по ГОСТ 380—60 с до-
полнительными гарантиями повышенного предела те-
кучести и загиба в холодном состоянии по п 19, д, е.
В отдельных случаях для особо тяжелого режима экс-
плуатации оилосных сооружений к стали предъявляют
дополнительные гарантии ударной вязкости по
п. 19, ж и ограничения содержания кремния по
п. 19, б, а также хрома, никеля и ♦ медн согласно
п 1,8, в.
386
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 18.2
Расчетные нагрузки от, сыпучих тел
	/ I		f t)' па тр kf q па 7р		f р “ паур kf па ip		f р па 7р kf ** пи J-)		ла7р kf ’ па fp
	р ~ па тр V ’ na-tf								
0,01	0,01	0,29	0,252	0,57	0,434	0,85	0,5/3	2,3	0,9
0,02	0,02	0,3	0,259	0,58	0,44	0,86	0,577	2,4	0,909
0,03 '	0,03	0.31	О,2Ь7	0,59	0,446	0,87	0.581	2,5	0,918
0,04	0,039	0,32	0,274	0,6	0,451	0,88	0,585	2,6	0,926
0.05	0,049	0,33	0,281	0,61	0,457	0,89	0,589	2,7	0,933
0,06	0,058	0,34	0,288	0,62	0,462	0,9	0,593	2,8	0,939
0,07	0,0п8	0,35	0,-95	0,63	0,467	0,91	"	0,597	2,9	0,945
.0,08	0,077	0,36	0,302	0,64	0,473	0,92	0,601	3	0,95
0,09	0,086	0,37	0,309	0,65	0,478	, 0,93	0,605	3,1	0,955
0,1	0,095	0,38	0,316	.	0,66	0,483	0,94	0,609	3,2	0,959
0,11	0,104	0,39	0,323	0,67	0,488	0,95	0,613	3,3	0,963	‘
0,12	0,113	0,4	0,33	0,68'	0,493	0,96	0,617	3,4	0,967
0,13	0,122	0,41	0,336	-0,69	0,493	0,97,	0,621	\	3,5	0,97
0,14	0,131	0,42	0,343	0,7	0,503	0.98 1	0,625	3,6	0,973
0,15	0,139	0,43	0,349	0,71	0,508	0,99	0,628	3,7	0,975
0,16	0,148	0,44	0,356	<	0,72	0,513	1	0,632	3,8	0,978
0,17	0,156	0,45 L	0,362	0,73	’ 0,518	1,1	0,667	3,9	0,98
0,18	0,165	0,46	О,ЗЬ9	0.74	0,523	1,2	0,699	4	0,982
0,19	0,173	0,47	0,375	0,75	0,528	1.3	0,727	5	0,993
0,2	0.181	0,48	0,381	0,76	0,532	1,4	0,753	.	6	0,998
0,21	0,189	0,49	0,387	0,77	0,537	1,5	0,777	7	6,999
0,22	0.197	0,5	0,393	0,78	0,542	1,6	0,798	8	1
0,23	0.205	0,51.	0,399	0,79	0,546	1,7	0,817)		
0,24	0,213	0,52	0,405	0,8	0,551	1,8	0,835'		—*
0,25	0,221	0,53 ,	0,411	0,81	0,555	1,9	0,85	—	
0,26	0,229	0,54	0,417	0,82	0,559	2	0.865	—	•—
0,27	0,237	0,55	0,423	0,83	0,564	2,1	0,878	—	
0,28	0,244	0,56	0,429	0,84	0,568	2,2	0,839	—	—
Конструкции бункеров и силосов выполняются
сварными, с соединением элементов по возможности в
стык, причем рекомендуется применять автоматическую
сварку При ручной сварке швы в месте примыкания
воронок'круглых силосов к цилиндрическим, стенкам
следует выполнять электродами типа Э42А, а осталь-
ные швы — электродами типа Э42.
Внутренняя поверхность оболочки бункеров и си-
лосов не должна<иметь^выступаюших частей, способст-
вующих образованию сводов и зависаний сыпучего
материала, которые затрудняют опорожнение и вызы-
вают дополнительное давление и удары при обрушении.
18.2. ВОРОНКООБРАЗНЫЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ
БУНКЕРА
А. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (рис. 18 3)
Размеры бункера по верху — а, 6; размеры выпу-
скного отверстия 6Z0, заданные координаты центра
выпускного отверстия х0, yQ, H~hx+h2\ высота боковой
грани воронки с номером1 I
lt=-/ h22 + c2i ;	(18.10)
боковая поверхность бункера
F = 2 (а + b)hi + — [(а0 + а)(/2 + /<) +
+ (*0+ b) (/i+ /8)];	(18.11)
полный объем бункера
V = Vi + У2 = abhi + — X
X [*(*• + 2а) + Ь9 (2а0 + а)];	(18.12)
координаты центра
хс = х9 hi
тяжести объема бункера
(a -f- Др) 6U) 4~ 2#о Ь9
12V	’
(18.13)
Z
Рис. 18.3. Геометрическая схема бункера, не
симметричного относительно обеих осей в
плане
Гл. J8. Бункера и силосы
387
угол грани i воронки с горизонтальной плоскостью
tga/ = —;	(18.15)
ci
Статической схемой бункера является оболочка с
прямолинейными гранями и ребрами жесткости, кото-
рая нагружена сыпучим телом, вызывающим распор
на стенки. ।
угол ребра воронки, образованного пересечением граней
I и 14-1 с горизонтальной плоскостью
В. ОБШИВКА
tgal, i+i = h2 : V ^ + ^+1!	(18.16)
двугранный угол	между гранями i и i4-1
cosp^ z_|_j = cos a. cos .	(18.17)
Б. СХЕМА КОНСТРУКЦИИ
Прямоугольный бункер (18.4) состоит из оболочки
(обшивки) по граням бункера, горизонтальных ребер,
совпадающих с плоскостью грани, и бункерных несу-
щих балок, стенка которых совпадает полностью или
частично с, верхней частью бункера.
Обшивка воронки рассчитывается на поперечный
изгиб от нормального давления qn, определяемого по
формуле (18.7), как однопролетная пластинка, опираю-
щаяся шарнирно на неподвижные опоры (горизонталь-
ные ребра) и испытывающая продольное ' усилие от
распора.
Изгибающий момент в сечении х
мх^х-4р1* S
прогиб в сечении х
z3
тех
sin —
(18.18)
4pZ2
У = ~Г
z3
тех
sin —
I
(18.19)
где	;
/ — расстояние между
Мх — изгибающий момент для простой балки в се-
чении х;
Ь — толщина обшивки;
S—распор, определяемый по формуле
ребрами;
S =
£5 р2 /*
1—р.2	24
^EJ
Е /2(1 — р2)*
(18.20)
(18.21)

Рис. 18.4. Конструкция одноячейкового бункера
25*
Продольными усилиями обшивки, вызванными тре-
нием засыпки о грани, можно пренебречь
Напряжение в обшивке- а=а1$4-ам где as и —
соответственно напряжения от распора и момента.
Для расчета стенка разделяется на несколько зон,
в пределах каждой из которых давление засыпки и
пролет пластинки считаются постоянными и равными
средним значениям на протяжении зоны. Нижние сек-
ции обшивки, имеющие расстояние между горизонталь-
ными ребрами больше половины средней ширины грани,
рассчитываются как пластинки, опертое по четырем
граням. При наличии футеровкй к нормальному давле-
нию сыпучего материала добавляется нормальная сла-
гающая от веса футер’овки. Стенка бункера на участке,
совпадающем со стенкой балки, рассчитывается также
на нормальное давление, но с учетом ее работы в си-
стеме балки. Прогиб обшивки должен быть не более
1/бо расчетного пролета пластинки.
Г. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ РЕБРА ЖЕСТКОСТИ ВОРОНКИ
Для горизонтальных ребер применяются уголки,
швеллеры, двутавры и другие жесткие профили. В за-
висимости от направления полки профиля ребра могут
быть нормальными к обшивке (рис. 18.5, а) или гори-
зонтальными (рис 18.5,6). Последнее решение является
более совершенным, так как в этом случае ребра обра-
зуют плоскую раму, воспринимающую в углах мюмен-
388
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
ты;'решение применяется в более ответственных случаях
и для больших бункеров
Горизонтальные ребра по обеим схемам собирают
равномерную поперечную нагрузку от примыкающих
частей оболочки по каждой грани, а также продоль-
ные усилия от поперечных граней и рассчитываются на
совместное действие поперечной и продольной нагрузок.
По первой схеме
/И .г III
9«- = <?и	2
(18.22)
и изгибающий момент
=	f(18.23)
О
Аналогично по второй схеме (по стороне аг}.
и изгибающий опорный момент
 оп“ 12(1 4-й)
где

(18.25)
(18.26)
Прогиб ребра не должен превышать 1/гао его дли-
ны. Шаг горизонтальных ребер принимается равным
1,5—2 м.
Д. ВЫПУСКНЫЕ ОТВЕРСТИЯ И ЗАТВОРЫ
Конструктивное оформление выпускных отверстий
зависит от устройства затворов и выгружателей, кото-
рые отличаются большим разнообразием, и принимает-1
ся в зависимости от назначения бункеров. Конструкции
затворов и выгружателей и выбор соответствующего
типа см. [1] и [2].
Е. БУНКЕРНЫЕ БАЛКИ
Бункерные балки передают нагрузку от бункера на
колонны. В большинстве случаев воронка бункера при-
варена к низу балок, которые тем самым становятся
вертикальной частью бункера Балки рассчитываются
как разрезные, пренебрегая частичным защемлением на
опорах, на постоянные нагрузки (п), вес заполнения
(р) и распор от заполнения (Н\ и Н2), приложенные
в виде равномерно распределенной по пролету верти-
кальной и горизонтальной нагрузок. На рис 18 6 а
приведена схема приложения нагрузок к бункерной
балке, а на рис. 18 6, б, в, г даны расчетные схемы
балки с вертикальными и горизонтальными нагрузками,
равными
Р н ^0
Я = п + рв + —£— cos а;	(18.27)
Рис. 18 5. Расчетная схема ребер жесткости
а — малые и средние буикера. б —(тяжелые бункера
(18.28)
о
= рв ctga—-—^.(18.29)
о 2
В случае симметричного относи-
тельно обеих осей бункера нагрузка
рв определяется делением полного
веса заполнения на периметр верхне-
го сечения бункера При несимме-
тричном бункере нагрузка рв опреде-
ляется по следующим формулам:
для балок, параллельных оси у
(рнс. 18 3),
Рв = р| 9тгт-м-
[ 2(а + 6) ab J
для балок, параллельных оси xt
рв = Р Г---5--- ± -^-1 , (18.30а)
Рв [ 2(a + b) ab J ’
где Р—полный вес заполнения;
сх л Су — координаты центра тяже
сти заполнения по соответ-
ствуюшим осям.
Нагрузка q действует .на всю
балку, нагрузки Нх и Н2— соответ-
ственно на верхний и нижний пояса.
Кроме изгиба, в поясах балки возни-
кают продольные усилия, равные ре-
акциям поясов поперечны? балок.
Напряжения в поясах от вертикаль-
ных и горизонтальных нагрузок сум-
м.ируются.
Гл. 18. Бункера и силосы
389
Напряжения в стенке балки от работы на верти-
кальную нагрузку суммируются с напряжениями стен-
ки, работающей как обшивка Стенки балок укрепля-
ются ребрами жесткости против потери устойчивости
согласно действующим нормам проектирования сталь-
ных коиструкший Прочность и устойчивость ребер же-
сткости проверяются опорных—на сжатие опор-
ной реакцией бункерной балки; промежуточных —
на изгиб от нагрузки по треугольной эпюре
(рис. 18 6,а) с наибольшей ординатой рнД (где
а — расстояние между ребрами). При расчете
бункерных балок по этому способу вводится коэф-
фициент условий работы т — 2, так как в описан-
ном способе расчета не учитывается ве^тйкальная
жесткость стенок воронки. При расчете общей
стенки многоячейкового бункера вертикальные на-
грузки на нее от двух бункеров суммируются;
при расчете на горизонтальные нагрузки один
бункер принимается пуСтым.
Детали и узлы бункера показаны на рис. 187
Ж. колонны
Колонны бункеров ' рассчитываются -на
наибольшие приходящиеся на них нагрузки
от веса бункера при максимальном его
заполнении. Подбор сечения колонны про-
изводится на общих основаниях.
3 ПРИМЕРЫ КОНСТРУКЦИИ
1 ПРЯМОУГОЛЬНЫХ БУНКЕРОВ
Конструкция четырехъячейкового бун-
кера показана на рис 18 8 Толщина стенок
и расположение ребер боковых граней наз-
начаются аналогично одноячейковому бун-
керу. Средние стенки рассчитываются* в
предположении одностороннего загружения
ячеек и укрепляются ребрами жесткости.
Конструкция тяжелого бункера для го-
рячего агломерата доменного цеха метал-
лургического завода показана на рис. 18 9
Стенка бункера здесь усилена вертикальны-
ми и горизонтальными ребрами жесткости,
расположенными нормально стенке Внут-
ренняя поверхность стенки защищена фу-
теровкой из балок таврового сечения высо-
той 130 мм, полученных путем разрезки
двутавровых балок № 27 а, и приварена к
листу- шпоночным швом h 8—100—200. Осо-
бенностью этого бункера является также
устройство выпускных боковых отверстий
с применением барабанного затвора, При-
веденная конструкция является примером
сопряжения стального бункера с железобе-
тонными конструкциями цеха.
18.3. КРУГЛЫЕ БУНКЕРА И СИЛОСЫ
А. КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Стенки цилиндрических бункеров и си-
лосов работают почти исключительно на
растяжение, поэтому толщина, их получает-
ся значительно меньшей, чем у прямоуголь-
ных бункеров Однако объединение цилин-
дрических бункеров и силосов в многоячей-
ковые конструкции значительно менее удоб-
но. Наиболее часто встречаются одиночные
бункера конические и цилиндро-конические с верхней
цилиндрической частью (рис 18 10). Первые имеют при
том же объеме меньшую поверхность, а следовательно,
и меньший вес; вторые, особенно при больших емкостях,
конструктивно более удобны по условиям сопряжения с
примыкающей конструкцией, главным образом с опор-
а)	1/7	б)	б) а.
I
Рис 18.6. Расчетная схема бункерной балки
а — расчетные нагрузки бункерной балки, б — схема верти-
кальных и горизонтальных нагрузок, в — эпюра нагрузок в
вертикальной плоскости, г — эпюра нагрузок в горизонтальной
плоскости
Рис 18.7. Детали конструкции прямоугольных бункеров
а:.“«стык ребер жесткости, б — конструкция выходного отверстия (1-й ва-
риант), в — то же (2-й вариант); г — решетка верхнего отверстия и со-
пряжение стенки; д — сопряжение оболочки с балками
По f-l
По 3^3
Рис. 18.8. Конструкция четырехъячейкового прямоугольного бункера
Рис. 18.9. Конструкция бункера доменного цеха для агломерата
а — поперечный разрез, б — разрез стенки и футеровки, в — деталь сопряже-
ния с железобетонной конструкцией, / — разделительная стенка бункера:
2 —защита балками таврового сечения, 3 — наружная грань стенки бункера;
4 — закладной уголок н лист: 5 — монтажный шов
Гл. 18. Бункера и силосы
391
ними колоннами, В цилиндро-конических бункерах сле-
дует стремиться к уменьшению цилиндрической части.
Стальные силосы применяются исключительно круглы-
ми, и поэтому данные по ним
приведены совместно с круглыми
бункерами, с которыми они име-
ют много общего. Конструкция
круглого силоса приведена на
рис. 18.11.
Б. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Определив по соображениям,
изложенным выше угол наклона
конической части ( а) и диаметр
выпускного отверстия (d) по за-
данной емкости (У) бункера, мож-
но определить его диаметр (D)
для конического бункера (рис.
18.12)
Рис. 18.10. Общий
зид круглого бун-
кера
°-у '  <13-31>
для цилиндро-конического бункера
/—сборочные швы* 2 —монтажные швы; 5 —коническое
днище
Формула (18?2) пригодна и для определения диа-
метра силоса. Боковая поверхность бункера или силоса
те £>2~d2
S = --------------+ nkD* .	(18.33)
4 cos а
Рис. 18 12. Геометрическая
схема круглого бункера
ви цилиндрическая оболочка
Цилиндрическая оболочка рассчитывается на рас-
тягивающие кольцевые усилия на единицу длины
сечения по образующей
N* = n-^P-,	"	(18.34)
где ри— нормальное давление на стенку бункера или
силоса по приведенным ранее формулам; -п—
коэффициент перегрузки, равный l,3.s
В силбсе, кроме того, определяется вертикальное
сжимающее усилие N*, возникающее в цилиндрической
части от веса сыпучего тела, передающегося через тре-
ние, по формуле
= пр (уу-<?**).	(18.35)
цце обозначения те же, что в формулах п. 18 1, Б.
Стенка силоса должна проверяться на устойчивость
по методике, изложенной в главе 20. Конструкция стенки
изображена на рис. 18.11.
Г. ВОРОНКИ БУНКЕРОВ И СИЛОСОВ
Коническая оболочка бункера или силоса проверя-
ется по безмомеитной теории путем определения кольце-
вого растягивающего усилия N* к меридионального уси-
лия Ny п© формулам
1 rV	' “ о
N=n —------;
2 sin а
— <7h+Qb
= n-----------
y iiD* sin a
(18.36)
(18.37)
где DB—диаметр воронки в горизонтальном- сечении,
проведенном через рассматриваемую точку;
QB — вес части воронки и сыпучего тела ниже
плескости сечения; и соответствующие
392
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
нормальное давление на стенку и вертикальное
давление сыпучего материала, определяемые
!по формулам для бункера (18 2) и (18.7) и
для силоса (18 4) и (18 7).
В месте соединения конической и цилиндрической
оболочек бункера или силоса проверяется краевой эф-
фект по методике, изложенной в главе 20 Конструкция
/зла соединения цилиндрической и конической частей
2 Wsin а
(18.39)
где п — число граней; U7 — суммарное ветровое усилие
на силос.
бункера или силоса приведена иа рис. 18 11 и 18.13. Бо-
18.4. ПРОДОЛЬНЫЕ БУНКЕРА
Рис. 18.13. Конструкция узла соединения цилиндрической и
конической частей оболочки бункера (силоса) и расчетная
схемд стенки
а пересечение с конической вставкой, б — пересечение с отбортов-
кой, ® пересечение с кольцом жесткости, 1 — монтажные швы.
2 — заводские швы; 3 — кольцо жесткости
К этому типу относятся щелевые
бункера и бункера с последовательным
опорожнением, а также параболические
бункера /Первые проектируются обычно
в железобетоне Ниже приведен пример
стальных бункеров с последовательным
опорожнением (рис. 18.14) Жесткость
этого бункера обеспечивается .постанов-
кой специальных рам, проходящих меж-
ду воронками, а распор от рамы вос-
принимается распоркой из трубы d—
= 180 мм. Сечения бункерной балки и
ребер жесткости приведены в табл. 18.3
Параболический бункер представля-
ет- собой цилиндрическую незамкнутую
оболочку с горизонтальной осью и на-
правляющей — кубической параболой
(рис. 1815) Такой тип бункера выго-
ден при больших емкостях и тяжелом
материале заполнения Область его при-
менения: обогатительные и дробильные
фабрики, доменные цехи, крупные ко-
тельные. Оболочка работает главным
образом на растяжение. Уравнение на-
правляющей кривой
3	( х \2 /	1 х \
’-т'ЫО-Т'тг <18-40’
лее рациональными с точки зрения смягчения краевого
эффекта являются узлы а и б (рис. 18.13). Примыкание,
показанное на рис. 18.43,в, проще для монтажа. В пос-
леднем случае сжимающее усилие кольца может быть
приближенно (в запас прочности) определено по фор-
муле
д/кои d cos а
(18.38)
где Укон—растягивающее усилие в конической части
(воронке) в направлении образующей в месте примыка-
ния к цилиндру.
д. колонны
где I — пблупролет; f — максимальная стрелка оболочки
Площадь1 поперечного сечения бункера
4 ,
Объем	,
5
flL •	(18.42)
4
Максимальная ордината кривой нагрузки
5
Рм.кс = — УЛ	(18-43)
4
Колонны рассчитываются на центральное сжатие.
Ввиду возможной неравномерности распределения пол-
ной нагрузки между колоннами нагрузка принимается
равной опорному давлению с коэффициентом перегруз-
ки п — 1,3
Для обеспечения общей устойчивости силоса между
колоннами устраиваются вертикальные связи, образую-
щие в плане замкнутый контур. Связи рассчитываются
на нагрузку от ветра, получающуюся путем разложения
общего ветрового усилия на направления отдельных пло-
ских систем связей. Горизонтальная сила/действующая
на верх плоской системы связей, образующей угол « с
направлением ветра, определяется по формуле
где Y — объемный вес.
Реакции в точках подвеса (на единицу длины оболочки)
3f 12
к== Рмакс/.. = _5_ д.
2	8
(18.44)
(18.45)
(18.46)
_____ 5
Т = /№+К2 = —у*2
Гл. 18. Бункера и силосы'
393
।	Таблица 18;3
Сечения бункерных балок и ребер жесткости
	Эскиз		Сечения	Примечание	N	Эскиз	Сечения	Примечанием
			ункерные балки		7	.	1	1.250*160*16	
1	1 _	и» МВ	-&&о*зо	Вертикаль- ныеребра 150*10 через 2000мм	8	[	-450*20 ^ZOJ^ZO			
			-2240*16		9		'1	'lZOO* 125*11	
			2-153*19		10		1.200*125*14	
			2- 156* 10		11		1	Ll60*100*1Z	
			-898*3		12		l150*100*14	
					14	'1	l100*100*10	
3		> .	-406* 20 -2256*12	То же.	15	-г-бункер- мая рама	-400*30 -800*16 -400*30	
			2-150*10		16		Труба Ф180	
			2-150*10 -800*30		17	-г-Бушр- ’ НОЯ рама	-400*30 -800*16 -400*30	
					18	Обшивка	(T = 12	
Ребра					J9	Футе- робка	6=10	На вертикаль- ныхгранях
							6 = 40	на наклонных гранях ,•
5. .	1		L200* 125*16	)				
6			l250*160*16					
Рис. ЖИ Бункера магнитообогатительной фабрики
сернистых руд
а г-» план бункеров и бункерных балок на отметке 26 30®;
б н в — разрезы
26—915
94
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Толщина стенки бункера
5 У/2
tn R tn 12 R
(18.47)
где n — коэффициент перегрузки заполнения бункера,
равный 1,2;
m — коэффициент условий работы, равный 1; R —
расчетное сопротивление сварного шва растяже-
нию. На рис. 18.16 приведен пример параболиче-
ского бункера разгрузочной станции для руды.
Рис. 18 15. Схема бункера параболического очер- х
тания
1 — оболочка; 2 — поперечная балка; 3 — продольная
балка; 4 — колонна, 5 — ребра жесткости
Рис. 18.16. Пример конструкции рудного бункера па-
раболическрго очертания
а ш поперечный разрез бункера; б —вид буикера с торца;
в — очертание осевой кривой стеики; 1 — листы футеровки
1500X12 мм, 2 — листы оболочки 1500X10 мм; 3 — отверстия
диаметром 100 мм для пропуска болтов
ГЛАВА 19
ГАЗОПРОВОДЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ
19.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
А. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Под понятием газопроводы следует рассматривать .
газо- и воздухопроводы металлургических заводов, слу-
жащие для подачи природного, генераторного, коксо-
вого и доменного газов и воздуха. Обычно диаметр
газопроводов равен 0,6—3,5 м. Стальные конструкции
газопроводов состоят из опор, собственно трубопрово-
дов, компенсирующих устройств, обслуживающих пло-
щадок и опор сопутствующих трубопроводов. Газопро-
воды проектируются, как правило, самонесущими меж-
ду опорами; только в отдельных, редко встречающихся
в практике случаях, при значительном расстоянии меж-
ду опорами, для трубопроводов сравнительно малых
диаметров предусматриваются специальные пролетные
строения.
При проектировании газопроводов необходимо,
кроме обычной для строительной конструкции работы
сооружения, учитывать специфические условия их экс-
плуатации: 1) возможность образования загазованной
зоны .(при неплотностях конструкции), особенно опасной
при прокладке газопроводов внутри помещений; 2) кор-
родирующее воздействие как наружной, так и внутрен-
ней среды, особенно при наличии в ней примесей серы;
3) абразивное воздействие 'потока взвешенных в газе
твердых частиц (для газопроводов грязного и получи-
395
--г~а
ГЛ. 19. Газопроводы металлургических заводов '
стого газа); 4) значительное влияние температурного
режима сооружения как технологического, так и атмос-
ферного.
Б ТРАССА И РАЗБИВКА ОПОР
Трасса газопровода и расположение опор устанав-
ливаются в соответствии с генеральным планом данного
металлургического завода, при этом величины пролетов
не должны превосходить величин, допустимых по усло-
виям прочности, устойчивости и" жесткости сооружения.
Обычно применяемые пролеты (в зависимости от диа-
метра газопроводов) приведены в табл. 19.1. Выбор про-
странственного расположения газопровода, типов его
опор и их разбивки должен производиться с учетом
возможности максимальной -самокомпенсации трубопро-
вода. Специальные компенсаторы устанавливаются толь-
ко в случаях невозможности использования самоком-
пенсирующей способности сооружения.
Компенсаторы располагаются, как правило, между
двумя подвижными опорами, установленными в непо-
средственной близости^ от компенсатора. Допускается
также установка компенсаторов по оси пространствен-
ной onopli; при этом опирание газопровода на одну
ветвь опоры должно быть неподвижным, а на другую
ветвь — подвижным.
Таблица 19.1
Рекомендуемые пролеты газопроводов чистого,
доменного, коксового и генераторного газа
Внутренний диаметр газо- 'i провода в мм	600- 700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500— 1600	1700- 3500
Пролет в м	19	20	22	23	25	26	28	30	35	40
Самокомпенсация газопровода может быть достиг-
нута путем: il) создания пространственных ч изломов
трассы, обеспечивающих необходимую деформативность
отдельных участков газопровода; при этом должно учи-
тываться снижение жесткости трубы в местах по-
становки колен, в частности учет снижения жестко-
сти для сварных колен производится по формуле
(19.17); 2) применения подвижных опор, обеспечиваю-
щих перемещения газопровода в требуемых направлени-
ях; 3) создания конструктивных решений узлов соеди-
нения газопроводов между собой и примыкания их к
технологическим агрегатам, обеспечивающих наиболь-
шую податливость присоединений.
Расстояние между соседними неподвижными опо-
рами следует выбирать исходя из условий погашения
температурных деформаций за счет самокомпенсации
газопровода или за счет постановки компенсатора (но
не свыше 200 м). Неподвижная опора устанавливается
так, чтобы разность действующих на нее распорных
усилий была минимальной; при этом меньшее усилие
следует принимать на 2©% меньше, чем оно получает-
ся по расчету. Рекомендуемые примерные схемы раз-
бивки опор и компенсаторов приведены на рис. 19.1.
В. МАТЕРИАЛ
Трубопроводы, работающие при внутреннем давле-
нии более 0,7 ат и, изготовляются:
1.	Эксплуатируемые при расчетной температуре
шиже минус 30® из стали марки В Ст. 3 для сварных
•26*	'
конструкций с дополнительной гарантией по ударной
вязкости при нормальной температуре согласно
п. 19, ж и испытанию на загиб в холодном состоянии
согласно п. 19, д по ГОСТ^ 380—-60.
2.	Эксплуатируемые при расчетной температуре до
минус 30° из стали марки В Ст. 3 для сварных конструк-
ций с дополнительным требованием испытания на за-
гиб в холодном состояний согласно п. 19, д ГОСТ $80—
60.
Трубопроводы при , меньших давлениях изготовля-
ются:
1	1. Эксплуатируемые при расчетной температуре ни-
же 30° из стали марки В Ст. 3 для сварных конструкций
с дополнительным требованием испытания на загиб в
холодном состоянии согласно п. 19, д по ГОСТ
380—60. '
2.	Эксплуатируемые при расчетной температуре до
минус 30° из стали марки В Ст. Зпс для сварных кон-
струкций с дополнительным требованием испытания на
загиб в холодном состоянии согласно п. 19, д ГОСТ
380—60.	 «
Опоры- трубопроводов и расчетные элементы обеду»
живающих площадок и лестниц, эксплуатируемые при
расчетной температуре ниже минус 30°, изготавливают-
ся по п 1 для трубопроводов малых давлений, а при
температуре до минус '30° — из стали марки В Ст. Зкп
для сварных конструкций по ГОСТ 380—60.
Низколегированные стали рекомендуется применять
только для трубопроводов, работающих в коррозирую-
щей среде. Конструктивные элементы: листовой и реб-
ристый настилы площадок, балки, ограждения и т. д-
(кроме нерассчитываемых косынок, накладок и ребер
жесткости сварных конструкций, для которых надлежит
применять сталь тех же марок, что и основные элемен-
ты) изготовляются из стайи, поставляемой по группе
Б ГОСТ 380—60.
Сварка конструкций из стали марки Ст. 3 произво-
дится: спокойной и полуспокойной— электродами типа
Э42А; кипящей — электродами типа Э42; из низколеги-
рованной стали — электродами типа Э50А.	!
‘ Для футеровочных листов (броня), во избежание
их быстрого истирания, следует применять сталь марки
30Г2 по ГОСТ 1577—53 или стали марок 35ХГ2 и
ЗОХГС по ГОСТ 4543—57 с приваркой электродами
типа Э42 прерывистыми швами. Для вальцованной бро-
ни листы должны предварительно подвергаться термиче-
ской обработке. Допускается применение литой брони
большей толщины, изготовляемой по особым техниче-
ским условиям, а также брони из стали марки Ст. 4
по ГОСТ 380—6Q.
19.2.	КОНСТРУКЦИИ ГАЗОПРОВОДОВ
А. ОПОРЫ
При проектировании опор следует учесть, что они
должны, как правило, выполняться из сборного желе-
зобетона по типовым проектам; стальные опоры примем
няются лишь в случаях, когда выполнение их из желе-
зобетона нецелесообразно (например, если опоры испы-
тывают растягивающие, усилия, в случаях малой
повторяемости однотипных опор и т. п.).
В зависимости от назначения и конструктивного
решения различают следующие типы опор (рис 19.2):
1) неподвижные пространственные, обеспечивающие
несмещаемость газопровода во всех' направлениях
(рис. 19.2,а); 2) пространственные с гибкими подвеска-
396	Раздел IV. Стальные листовые конструкции
т, дающие возможность ограниченного перемещения в
горизонтальной плоскости (рис. 19 2,6); 3) пространст-
венные со скользящим опиранием, позволяющим пере-
мещения в одном или двух направлениях (рис. 192,в);
4) пространственные с катками, обеспечивающие свобод-
ную подвижность в одном направлении# и несмещае-
мость в другом (рис. 19.,2,г); 5) плоские качающиеся,,
дающие возможность перемещения вдоль оси газе-
Рис. 19.1, Разбивка опор газопровода
а — с прямолинейной осью трассы газопровода; б — с переменным направлением оси трассы газопровода; s — то же, при
L — (I — 2Ь); г — то же, при L > Z; д — то же, в случае использования самокомпенсации газопровода; е — со значительным
смещением оси трассы газопровода в плане; ж — с; незначительным смещением оси газопровода в плане (при углах а < 30°
маятниковая опора может быть заменена плоской с учетом дополнительных усилий от температурных деформаций газопровода);
з — со смещением оси трассы газопровода в плане в случае использования самокомпенсации газопровода, и — с ответвлением
трассы газопровода; к — со смещением оси трассы газопровода по высоте (профиль и план трассы); л — со смещением оси
трассы газопровода по высоте в случае использования самокомпенсации газопровода (профиль н план трассы); 7 — компенса-
тор; 2 — неподвижная опора; 3—опора, подвижная в направлении продольной оси газопровода (плоская опора); 4 — опора,,
недвижная во всех направлениях горизонтальной плоскости (маятниковая опора); 5 — ось трассы в плайе (размер в принима-
ется конструктивно наименьшим)
Гл. 19. Газопроводы металлургических заводов
397
Рис- 19,2- Типы опор газопроводов
а— неподвижная пространственная, обеспечивающая несмещаемость газопровода во всех направлениях; б — пространственная
с гибкими подвесками, дающая возможность ограниченного перемещения; в — пространственная со скользящим опиранием га-
зопровода, позволяющая перемещение в одном или двух направлениях; г — пространственная с катками, обеспечивающая сво-
бодное перемещение в одном направлении и несмещаемость в другом; д —• плоская качающаяся, обеспечивающая подвижность
вдоль оси газопровода и закрепление перпендикулярно его оси; <? ~ плоская с гибкими подвесками,1 позволяющая свободное
перемещение вдоль оси газопровода и ограниченное перпендикулярно оси; ж — маятниковая, дающая ( свободу перемещений
' в обоих направлениях: / — свободное опирание (скольжение); 2 — катки , »
провода и закрепление перпендикулярно
его оси Срис. 19.2,д); 6) плоские с гиб-
кими подвесками, позволяющими сво-
бодное перемещение в одном направле-
нии и ограниченное — в другом
(рис. 19.2,е); 7) маятниковые, обеспе-
чивающие свободу перемещения в обоих
йаправлениях (рис. 19.2,ж).
Плоские защемленные в фундамен-
те и шарнирно закрепленные к трубо-
проводу гибкие опоры не могут быть ре-
комендованы, так как при температур-
ных перемещениях, трубопровода уси-
лия в них будут значительно превосхо-
дить усилия в качающихся опорах (за
счет изгиба опоры)
Перечисленные типы опор встреча-
ются только на трассах с одним газо-
проводом. При двух и более газопрово-
дах общая опора может являться не-
подвижным закреплением для одного
газопровода и подвижном для других
и т. д. Примеры таких опор для двух к
трех трубопроводов приведены на
рис. 19.3.
Рис. 19 3. Схемы онер для двух н более,
газопроводов
а, в и £ — плоские; пространствен»*»
398
Раздел IV. Стальные листовые конструкций
Благодаря уклону газопроводов, даже при гори-
зонтальном рельефе местности, высоты опор получаются
разными. Для увеличения повторяемости опор в этих
случаях соответственно изменяются отметки верха фун-
даментов. Низ опорных плит башмаков колонн должен
возвышаться над поверхностью грунта не менее чем
иа 250 мм\ в исключительных случаях, обусловливае-
мых соблюдением габаритов, допускается расположение
башмаков ниже поверхности грунта; при этом конст-
рукция колонн должна быть обязательно обетонирована
иа 250 мм выше уровня грунта. Отдельные элементы
опор располагаются так, чтобы входящие углы профилей,
как правило, были обращены книзу.
/
Б. ТРУБОПРОВОДЫ
Трубопроводы, в зависимости, от требуемых хдиа-
метров и толщин стенок, могут быть выполнены как из
готовых стандартных (катаных или сварных) труб,'
так' и из свальцованных обечаек. Во всех случаях, при
Рис/ 19 4. Сварной газопровод
большого диаметра
а разбивка листов и сварных швов;
б — монтажный стык ' газопровода;
1 — заводские швы
равных условиях, рекомендуется применение готовых
труб. Обычно толщина стенки трубы колеблется от 6
до 12 Лии, достигая иногда 14—18 мм.
Примерная разбивка листов1 и сварных швов обечай-
ки газопровода большого диаметра приведена на
рис. 1'9.4,а: Заводская сварка обечаек производится в
стык, а монтажная сварка отправочных элементов — на
полубандажах, что позволяет устранить неточности из-
готовления конструкций, разбивки трассы и др. Обычно
полубаидажи заранее привариваются к концам трубо-
провода на заводе (рис. 19.4,6). На криволинейных
участках и при наличии патрубков верхний полубандаж,
определяющий положение газопровода в пространстве,
приваривается к обоим отправочным элементам на
монтаже после их установки на место. Для особо от-
ветственных газопроводов монтажные стыки должны
выполняться без бандажей сваркой встык. Обечайки,
расположенные на криволинейных участках трубопро-
вода, рекомендуется вырезать из заранее свальцован-
ной и сваренной трубы (вне зависимости от положения
ее швов), причем размер b должен быть не менее 200 мм
(рис. 19.5,а); разделка фасок отдельных звеньев прини-
мается переменной (рис. 19.5,6). Для обеспечения неиз-
меняемости кольцевого сечения трубопровода, по его
длине устанавливаются специальные кольца жесткости,
предусматриваемые также в 'местах приложения сосре-
доточенных нагрузок (в том числе и над опорами)
В некоторых случаях трубопроводы в зависимости
от условий и режимов эксплуатации футеруются изнутри
или покрываются снаружи теплоизоляцией. Футеровка
предназначается для защиты трубопровода от внутрен-
них температурных воз-
действий, для предотвра-
щения потерь тепла, для
защиты металла от ис-
тирания пылью и хими-
ческих воздействий.
Внутренняя /футеровка
укрепляется специальны-
ми ребрами (рис. 19.6).
В случае применения
шамотного кирпича рас-
стояние между ребрами
определяется по форму-
ле /=п(230+2)-Н10+Д и
должно быть не более
1650 мм (где и— число
рядов кирпича длиной
230 мм; 2 мм.— толщина
шва между кирпичами;
10 мм — толщина ребра
и Л—15 4-20 мм — за-
З'Ор). ,
В местах переломов
трассы трубопроводов
или примыканий других
трубопроводов возможно
местное увеличение тол-
щины листов оболочек <в
соответствии с требова-
Рис. 19 5. Раскрой угло-
вых элементов трубы на
криволинейных участках
трубопровода
а — прямолинейная труба с
разметкой элементов колена;
б — расположение элементов
в колене
ниями расчета (краевой
эффект) (рис. 19.7). '
При прокладке га-
зопроводов разного диаметра по одной трассе тру-
ба большого диаметра обычно используется как
опора трубопроводов меньшего диаметра. Узлы та-
кого решения приведены на рис. 19 8; в них преду-
сматривается - раздельная передача усилий на опоры
Рис. 19.6. Деталь приварки ребер для футеровки
ребра; 2 — сварка ребер для футеровки в случае
использования их как ребер жесткости
(по концам горизонтального диаметра передаются
пппиппЛВеРТИКаЛЬНЬ1е' а В нижней точке верхнеготрубо-
провода —горизонтальные реакции). Такое решение при-
тпХ°ТИпВ СЛуЧЭе Пр°КЛадки на т₽ассе толь КОМОДНОЙ
трубы. Типы опор меньшего газопровода, их пасположе-
ние р расстановка компенсаторов не должны нарушать
принятой статической схемы трассы основного до-
вода (замыкать компенсаторы, препятствовать свобод*
ной деформации и т. д.).	'
Г л. 19. Газопроводы металлургических заводов
399
Максимальные расстояния между водоотводами на горизонтальных участках
Таблица 19.2
BoSaemQpdbi
Условный про- ход в^мм	600—1500	1600—1800	2000—2400	2500—3000 '	3200—3300	3400—3500
Lb м	200	219	250	240	250	260
Рис- 19.7. Узлы примыкания газопроводов
а — с помощью переходного конуса; б — плавное; в — под пря-
мым углом; г — сглаженный переход (под углом прямым и
близким к прямому); 1 — вальцованный полуцилиндр; 2 — плос-
кая вставка
К газопроводам большого диаметра могут крепить-
ся сопутствующие трубопроводы малого диаметра; при
этом должно обеспечиваться относительное свободное
перемещение сопутствующих трубопроводов и сохране-
ние статической схемы основного газопровода. Схема и
узлы крепления сопутствующих трубопроводов приве-
дены на рис. 19.9.
Во многих случаях весьма целесообразным являет-
ся предварительное напряжение трубопроводов, в ре-
зультате чего существенно снижаются расчетные изги-
бающие моменты. Пример такого решения приведен на
рис. 19.10.
Для обеспечения стока конденсата горизонтальные
участки газопроводов должны ( иметь уклон, равный
0,005. Расстановка водоотводов ‘производится на рас-
стояниях, указанных в табл. 19.2.
в. опорные узлы
Возможны два типа узлов опирания газопроводов!
1) с жесткими опорными кольцами, распределяющими
опорную реакцию по всему периметру сечения; 2) с сед-
лами, охватывающими часть окружности газопровода,.
Прн значительных нагрузках (футерованный газо-
провод, большие отложения пыли или конденсата и др.)
следует применять первое из этих решений, при котором
жесткое кольцо воспринимает изгибающие напряжения,
вызываемые опорной реакцией, а на бболочку переда-
Рис. 19.8. Узлы совместной прокладки двух
газопроводов, разных диаметров
а н- вариант для неподвижных опор; б —для
подвижных опор, в —деталь узла А, / — ригель
железобетонных опор
ются только касательные усилия. Кольцо может при-
мыкать к опоре в отдельных точках или по 'Периметру
(рис. 19.8). При малых нагрузках опорных колец не
требуется и следует применять опирание на седла.
400
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Рис. 19.9, Крепления сопутствующих трубопроводов
Гл. 19. Газопроводы металлургических заводов
401
Г. ТИПЫ КОМПЕНСАТОРОВ
В газопроводах больших диаметров применяются
волновые (дисковые пли линзовые) и сальниковые ком-
пенсаторы (рис. 19.11). Оба типа волновых компенса-
торов обеспечивают хорошую плотность узла. Недо-
статками их являются: неспособность воспринять боль-
шие неуравновешенные силы от внутреннего давления,
которые поэтому передаются на неподвижные опоры, и
ограниченная несущая способность. Наибольшее рас-
пространение из них полумили дисковые компенсаторы,
как более простые ib изготовлении.
Рис. 19.11. Схемы компенсаторов
а — одноволнового дискового; б — одноволнового линзового; е —
двухволнового дискового; г — сальникового; 1 — оси монтажных
стыков; 2 — проволочное кольцо; 3 — асбестовый шнур; 4 — флан-
цы; 5 — кольца; 6 — обечайка
Волновые компенсаторы обладают достаточной ком-
пенсирующей способностью, определяемой максимально
возможным изменением их длины из условий прочности.
Прн этом во избежание чрезмерного увеличения осевой
силы упругого сопротивления компенсатора применяют
многоволновые компенсаторы, считая компенсирующую
способность каждой волны равной лишь части ее макси-
мальной компенсирующей способности. Компенсирую-
щая способность многоволнового компенсатора пропор-
циональна числу волн. Для лучшего использования
компенсирующей способности, при монтаже компенсато-
ры обычно предварительно растягивают или сжи-
мают.
Однако волновые.компенсаторы могут быть постав-
лены только на газопроводах чистого газа; на газопро-
водах грязного газа волны быстро забиваются пылью,
и компенсатор выходит из строя. При проектировании
компенсаторов особое внимание следует обращать на
обеспечение высокого качества сварных швов в местах
возникновения знакопеременных усилий. В конструкции
двухволнового компенсатора (рис. 19.11) обеспечивает-
ся двусторонняя сварка таких швов (углы компенсато-
ра) за счет создания дополнительного стыка в плоской
части линзы.
Все дисковые и линзовые -компенсаторы рассчиты-
ваются по следующим формулам при условии, что
0,5(Л—d}—h
 0,5(Z>-d) >0-5 <рю- Ш1,:
д, 0,4ctiaTd2
= ЕЪг ’
(19.1)
при эксплуатации
р„ _е	.
'	1,2	’
при -испытании
Рисп d2
р
Р =	+	.
При заглушенном конце газопровода или при на-
личии поворота, колена, задвижки, вентиля и т. п. к
значению Р следует добавить усилие, равное;
при эксплуатации —— рраб;
~d2
при испытании ----рисп .
4
ai, «2* аз —коэффициенты, зависящие
d
р=-—, принимаются по номограммам на
Здесь X, <р,
от отношения
рис. 19.12;
Рраб— нормативное избыточное давление при экс-
плуатации в кг) см2;
рисп—нормативное избыточное давление при ис-
пытании в кг/с.и2;
ат— предел текучести материала компенсатора в
кг/см?;
Е — модуль упругости материала компенсатора в
кг/см2;
b, d, D—размеры (то рис.-19.11) соответственно: тол-
щина стенки компенсатора; ширина волны;
внутренний и наружный диаметры линзы
в см;
А — полная компенсирующая способность одной
волны в мм;
— предварительная растяжка одной волны в
мм;
Р' — нормативное усилие предварительной рас-
тяжки одной волны в кг;
Р" — нормативное усилие на опору (распор ком-
пенсатора) от .внутреннего давления в кг;
Р — нормативная величина распора, воспринима-
емая мертвой опорой, .в кг.
Основные характеристики волновых компенсаторов
при нормативном давлении 0,2—6 кг/см2 приведены в
табл. 19.3. Применение стенок компенсатора толщиной
3—4 мм допускается только в газопроводах, транспор-
тирующих газ, не имеющий коррозирующих добавок.
Сальниковые компенсаторы вызывают меньшие до-
полнительные усилия на опоры, но не могут обеспе-
чить достаточной плотности. По этой причине их при-
менение внутри помещений не допускается. Основные
характеристики сальникового компенсатора при норма-
0,40
^2,2
21,0
20,0
^3
^2
1 Г
’ 90-
2,1
2,0
0,38
0,36
0,30
0,32
19,0
18,0
17,0
16,0
1,9
1,8
0,30
0,28
0,26
0,20
0,22
0,20
0,18
0,16
15,0
10,0
/,5
/,4
13,0
12,0
11,0
10,0
9,0
8,0
7,0
6,0
5,0
0,5
0,0
3.5
1,2

2,5
1,0
0,9
0,8
0.7
0,6
Л ОС; f СС2
оо
3,6
3,2
2,8
2,0
1,6
1,2
0.8
0,1
0,5
0,3
Л
0,16
0,15
0,09
0,08
0,07
0,11
0,10
0,10
0,05
0,10
0,13
0,12
0,00
0,03
0,65
0.60
0,55
0,50
Рис. 19.12. Номограммы для расчета волновых компенсаторов
1ЦЮ22.
0,0018
0,0010
0,0010
0,0006
0,0002

&2
0,88
0,45
0,00
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
С^2
0,1002,5
0,096
0,092
0,088
0,088
2,0
2,3
2,2
2,1
0,100 0,080 2,0
0,0950,076
0,090
1.9
1,8
0,072
.0,085 0,066
0,0800,066
0,075 0,060
0,0700,056
0,065 0,052
0,0000,008
0,0550,000
9,0500,090 1,0
1,7
1,6
1,5
1,0
1,3
1,2
0,036 0,9
0,7
Ofi
0,3
0,0
0,3
0,2
0,005
9,000 0,ОЗМд
0,0350,028
0,06 0,0300,020
0,05 0,025 0,020 (
0,020 0,016 (
! 0,0150,012
0,02 0,010
0,01 \0,0050МО,1
0,00b
Гл. 19. Газопроводы металлургических заводов
403
Таблица 19.3
Основные характеристики волновых компенсаторов при нормативном давлении 0,2 — 6 кг/см2
Обозначение показателя и размер- ность	•Рраб в кг/см3	d в мм								
		529	630	720	820	920	1020	1120		1220
D в мм	0,2 1 2,5 4 6	930 930 870 850 820	1 025 1 025 960 930 900	1 120 1 120 1 060 1 020	1 220 1 220 1 160 1 120	1 320 1 320 1 320 1 220	1 420 1 420 1 420	1 520 1 520		1 620 1 620
3, в мм	0,2 1 2,5 4 6	2,5 3 4 5 5	2,5 3 4 5 5	2,5 3 5	2.5 3 4 5	3 3,5 5 5	3 3,5 5	3 3,5		3 3,5
Д в мм	0,2 1 2,5 4 6	34 28 14 10,2 6,5	32,5 26 13,5 8,6 6	32,5 25 13,5 8,4	32 24 12,5 8,2	32 22 14,5 7,8	26,5 21 14	25,5 20		25,5 20
Д' в мм	0,2 2,5 4 6	17,5 15 8 5,6 4	17 14 7,5 4,7 3,5	17 14 7,5 4,6	17 13,5 7,5 4,6	16,5 12 8 ' 4,5	13,5 11,5 8	13		13 11
Р’ в кг	0,2 2,5 4 6	860 1 215 2 390 4 150 3 795	955 1 355 2 680 4 850 4 455	1 035 1 475 2 980 5 350	1 115 1 610 3 300 5 860	1 210 2 370 5 000 6 390	1 880 2 530 5 350	2 030 2 720		2 145 2 980
Р" в кг	0,2 2,5 4 6	355 1 780 3 650 5 360 6 525	400 2 025 4 030 5 790 7 305	516 2 265 4 665 6 440	510 2 520 5 380 7 200	565 2 830 6 760 8 025	615 3 070 7 300	655 3 260		720 3 570
P-P'-LP" в кг	0,2 1 2,5 4 6	1 215 2 995 6 040 9 510 10 420	1 355 3 380 6 710 10 640 И 760	1 545 3 745 7 645 11 790	1 625 4 130 8 680 13 060	1 775 5 200 И 760 14 415	2 495 5 600 12 650	2 685 5 980		2 865 6 550
Обозначение показателя и размерность					d	В мм				
	Ppag в кг]см-	1 420	1 520	1 620	1 820	2 020	2 220	2 420		
D в мм		1 820	1 920	2 020	2 220	2 420	2 620	2 820		
6, в мм		3	3	3	3	3	3	3		
Д в мм		25	25	24	22	22	22	22		
Ь.' в мм	0,2	13	13	12,5	11,5	11,5	11,5		11	.5
Р' в кг		2 400	2 525	2 675	3 000	3 275	3 415	3 660		
Р" в кг		810	880	935	1 015	1 130	1 265	1 390		
Р=Р'4-Р" в кг		3 210	3 405	3 610	4 015	4 405	4 680		5 050	
Примечание. 6=73 мм—для труб диаметром 529 и 63q мм; Ь=8' труб диаметром 1020—2420 мм.					3 мм—для труб диаметром 720—920			мм и 6=	=93 мм— для	
тивном давлении газа 0,2 кг] см2 приведены в табл.
19.4. Принято, что давление в набивке сальника р пе-
редается равномерно во все стороны и определяется как
среднее арифметическое между внутренним давлением
газа р\ и усилием затяжки рг, не превышающим 3 pi
Pi + 3pi
Р=------~2---=2Р1-
Осевая сила реакции компенсатора, равная силе
трения, определяется по формуле
404
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
PQ = pndpb, .
(19.2)
Таблица 19.4
где 4 — диаметр сальника в см\
р—коэффициент трения: при нормальных условиях
pi = 0,1, для случаев перекоса и обмерзания на-
бивки р —0,5;
b — длина сальника в ♦ см.
Основные характеристики, сальниковых компенсаторов
при нормативном давлении газа 0,2 кг/см2 и длине
сальника 120 мм
Рис. |9.13. Замкнутый компенсатор и примерная схема
его установки
'/ _ компенсатор; 2 — неподвижная опора
Для уменьшения распора в трубопроводе применя-
ют замкнутые компенсаторы, являющиеся Ьбычными
волновыми компенсаторами, но с ограниченной дефор-
мацией (за счет установки стяжек), которые создают в
местах постановки .шарниры (рис. 19.13).
Д. УЗЛЫ ПРИМЫКАНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ
к ОБОРУДОВАНИЮ
' Присоединение трубопроводов к оборудованию
(клапанам, задвижкам, измерительным шайбам и т. д.)
осуществляется посредством трех типов специальных
строганых фланцев, стягиваемых болтами (рис. 19.14).
Плоские фланцы (тип 1), /точеные из листовой, стали,
применяются Для трубопроводов диаметром до 1020 мм\
фланцы уголкового сечения4 (тип 2) из стального литья
толщиной 40—54 мм применяются’ для трубопроводов
диаметром 1120—3524 мм\ переходные литые фланцы
(тип 3) толщиной 28—40 мм применяются в случае
примыкания футерованного трубопровода к оборудова-
нию.
Плоские фланцы (тип 1) поставляются механиче-
скими заводами вместе с отрезком трубы длиной
200 мм. В этом случае завод стальных конструкций из-
готовляет трубу, не доходящую до фланца на 250 мм
и заканчивающуюся двумя полубандажами. При мон-
таже эти фланцы (вместе с патрубками) сначала при-
балчиваются к оборудованию (19.14, б), затем устанав-
ливаются вместе с ним в рабочее положение и прива-
риваются к трубопроводу посредством полубандажей
(рис. 19.14, в).
200
400
500
600
800
1 000
1 200
1 400
I 500
30
62
75
90
120
150
180
210
225
150
310
375
450
600
750
900
1 050’
1 125
63
250
390
560
1 000
1 570
2 260
3 080
3 530
1 600
1 800
2 000
2 200
2 500
2 800
3 000
3 200
3 500
240
270
300
330
380
420
450
480
525
И 200
I 1 350
1 500
1 650
1 900
,2 100
2 250
2 400
2 625
4i020
5 090
6*280
7/600
9 800
12 300
14? 140
16'080
19|240
О б о[з[н а ч егн ия: d —условный проход газопровода в мм',
Pt —осевая сила реакции (.компенсатора
в кг,
,	* Рг —дополнительная осевая сила давления
газа гфи наличии заглушки, колена»
задвижки и т. д. в кг.
Рис- 19.14. Узлы примыкания газопро-
водов к оборудованию
а — прокатной обработанный фланец
(тип 1) и литые фланцы (типы 2 и 3), б —
установка фланцев (с патрубками); в —
приварка фланцев к газопроводу — на но-
лубандажах; / — оборудование; 2 — фланец
с патрубком; 3 » полубандаж, 4 — трубо-
провод
Фланцы типов 2 и 3 обычно поставляются механи-
ческим заводом без патрубков, которые изготовляются
на заводе стальных конструкций. Для упрощения мон-
тажа на заводу стальных конструкций изготовляются
*трубы такой длины, чтобы они не доходили до фланца
на 350—550 мм н заканчивались бы двумя полубанда->
жами. Отдельно изготовляются отрезки труб длиной
300—500 мм, причём один продольный шов в таком
отрезке не .заваривается. На монтаже незамкнутый па-
трубок вставляется во фланец, выверяется и привари-
вается к нему. ^Одновременно заваривается и продоль-
ный шов патрубка. Дальнейший процесс монтажа про-
изводится, как указано выше.
Гл. 19. Газопроводы металлургических заводов
405
Для обеспечения смены оборудования на трубопро-
воде устанавливаются специальные упоры под домкра-
ты, с помощью которых трубопровод разжимается и
Рис. 19.15. Упоры для
домкратов,' используемые
при смене оборудования
1 — оборудование; 2 — дом-
краты, 3 — кронштейны;
4 — осн домкрата
-сыпання пыли. Конструкция
рушать общей статической
создается возможность
удаленйя оборудования
(рис. 19.15).
Е. ПЛОЩАДКИ
и ЛЕСТНИЦЫ
Обслуживающие пло-
щадки служат для на-
блюдения за работой
оборудования и прове-
дения его ремонта. Кон-
струкция , площадок
должна обеспечить воз-
можность быстрой заме-
ны оборудования (на-
пример, под задвижками
оставляется проем, через
который их можно опу-
стить на землю). Кроме
того, вдоль трассы по
верху трубы обычно
устраивается переход,
соединяющий отдельные
площадки и дающий
возможность обслужи-
вать сопутствующие тру-
бопроводы. Настил на
площадках, как правило,
принимается ребристым
из полос или просечно
вытяжной, что предо-
храняет от скольжения
и дает возможность про-
площадок не должна на-
схемы сооружения. Для
ками и воздействиями, в том числе: нерегулярные по-
вышения полезных нагрузок (скопление людей и гру-
зов); длительно действующие нагрузки, возникающие в
процессе строительства или ремонта сооружений; на-
грузки, возникающие при испытаниях сооружения; не-
регулярные, но возможные при нормальной эксплуата-
ции сооружения отклонения давления газовой среды;
нерегулярные отклонения нагрузки, вызванные всякого
рода осадками и отложениями; нерегулярные темпера-
подъема на цлощаДки предусматриваются лестницы-
-стремянки. 'Пример решения площадки и лестниц при-
веден на рис. 19.16. -
Рис. 19.16. Пример решения площадок и лест-
ниц
1 — волновой : компенсатор; 2 — опорные кольца,
3 — плоские качающиеся опоры, 4 — стремянка, 5 —
ребристый настил, 6 — свободное скольжение на
опоре
I ’
19.3. РАСЧЕТ
А. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Расчет производится по методу предельных состоя-
ний в соответствии с действующими «Нормами и тех-
ническими условиями проектирования стальных конст-
рукций» с учетом специфических условий работы газо-
проводов. ,	1 _
Сочетания нагрузок и воздействий. Основные со-
четания (О) состоят из одной или нескольких обычно
действующих нагрузок и воздействий — постоянных
(собственный вес) и временных, регулярно действую-
*щих, в том числе обычная полезная нагрузка (вес лю-
дей, грузов и оборудования); давление газовой среды
обычной интенсивности; нагрузки от всякого рода ре-
гулярно или длительное время действующих осад-
ков и отложений (снег, пыль, конденсат и т, д.); тем-
пературные воздействия, возникающие в процессе эк-
сплуатации при нормальной работе сооружения (с уче-
том температуры, возможной при замыкании конструк-
ции на монтаже).
Дополнительные сочетания (Д) состоят из нагру-
зок и воздействий, входящих в основные сочетания
^О) с временными' нерегулярно действующими нагруз-
турные воздействия', представляющие собой отклонения
эксплуатационной температуры, а также влияние се-
зонных колебаний температуры и т. ш; нагрузка от
ветра.	' ‘
Особые сочетания (Ос) состоят из нагрузок и воз-
действий, входящих в основные сочетания (О) (только
постоянные огт собственного веса) и в дополнительные
сочетания (Д) ’ (нерегулярно возникающие временные
нагрузки) с добавлением нагрузок, имеющих случайный
характер или. возникающих при авариях и нарушении
режимов работы, в том числе: кратковременные случай-
ные нагрузки, возникающие, при монтаже; давление га-
зовой среды и сыпучих материалов, возникающее в ре-
зультате прямого нарушения режима эксплуатации
(значительное отложение пыли и конденсата в газопро-
водах, засорение водоотводов, взрывы и т. д.); темпе-
ратурные воздействия, возникающие в результате раз-
рушения футеровки; сейсмические нагрузки.
При этом следует иметь в виду, что не допускает-
ся учитывать одновременно воздействие всех (нли
многих) нагрузок категории Ос, а надлежит учитывать
только реально возможные их одновременные воздейст-
вия; так, нельзя принимать, что одновременно возни-
кают две или более, аварийные нагрузки, воздействую-
щие на один конструктивный узел (например, 'макси-
406
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
малыше накопления пыли или конденсата в нескольких
трубопроводах при расчете их общих опор).
Коэффициенты сочетания нагрузок принимаются по
данным в главе 2.
Нагрузки. Ниже приводятся нормативные нагруз-
ки для расчета газопроводов.
Вес заполнения газопроводов
Материал	Нормативный . объемный вес в т!м3
Пыль колошниковая (отложения в газопро- водах грязного н получистого газа, на сплош- ных площадках и сверху газопроводов). Отложения конденсата в газопроводах чи- стого газа	*. . .	2 1
Примечания. 1. Отложения от пыл1 поверху трубопроводов учитываются только i источника выделения пыли (например, домеин! расчет ведется по сочетанию нагрузок Д. 2 Величина нормативной нагрузки от п площадки принимается равной 50 кг!м\ а на ность трубопроводов—исходя из угла естестве! равного 35°, ио не более 50 кг1м? (средняя) 3. В газопроводах грязного генераторное нормативный вес осадков равен 1 т/м3.	и иа площадки и з радиусе 100 м от ой печи); при этом ыли иа сплошные наружную поверх- шого откоса пыли, о газа объемный
Таблица 19 6
Нормативная полезная равномерно распределенная
нагрузка на площадках и лестницах (вне мест
непосредственного расположения оборудования)
Наименование конструкции	Нормативные нагрузки ' в 'Кг1м? при сочетаниях 	—	
	О	1 Д’ °с
Переходные площадки и лест- ницы .			 Площадки обслуживания обо- рудования 		- 150	200
	200	300
Таблица 19.7
Нормативное избыточное внутреннее давление
газовой среды
Наименование газопровода		Давление в ати	
		при эксплу- атации, со- четание на- грузок О, Д. Ос	при испы- тании, со- четание нагрузок Д
Газопроводы чистого домен- ного и коксового газа на участках .до газоповыситель- ных вентиляторов	проходя- щих внутри помещений	0,15	0,3
	проходя- щих вне помещений	0,15	г 0,2 !
Газопроводы генераторного газа до га- зодувок генераторной станции - Примечание. Давления в газопр приведены в главе 15.		0,2 оводах доме	0,3 иного цеха
Таблица 19.8'
Нормативные нагрузки в газопроводах грязного
и получистого газа от отложения пыли внутри труб
Таблица 19.5
Наименование газопроводов	Нормативное заполнение в % от площади поперечного сечения ’ газопровода при сочетаниях нагрузок		
	О	! д	°C
1.	Горизонтальный газопровод грязного газа а)	одна труба*-	 б)	две и более труб**. для трубы большего диа- метра .	.	. . . для остальных труб . . . 2.	Горизонтальный газопро- вод получистого газа.'. . . . * При расчете собственно ** При расчете общих опо Примечание. При у (к горизонту) нагрузка прииим [Зопровода, при угле наклона 4 нимаются в размере 10% от н проводов; при промежуточных ки от пыли определяются инте	24 24 24 50% ОТ : п. I, но не проводов ч вующего д трубы и оп •Р- тле наклона ается как ы 0° и более : :агрузок для углах наклс ‘рполяцией.	40 40 24 значений, у : менее, чет (истого газа иаметра ор под нее. i трубопров! (я горизонта нагрузки от [ горизонтал: >на от 20 до <	60	-> 60 24 казанных в : л для газо- ’ соответст- < >да до 20е ; ;льного га- ! пыли при-  ьных газо- 100 нагруз-
Таблица 19.9'
Нормативные нагрузки в газопроводах чистого газа
от отложений конденсата внутри труб (включая вес
наружного обледенения)
Наименование газопровода	Нормативное заполнение в % от < величин, указанных в табл. 19.10, * при сочетаниях нагрузок		
	0	д i	1 °с
Горизонтальный газопровод чистого газа одна труба*	,	... две и более трубы**: ’ для трубы большего ди- аметра 	 для остальных труб . . * При расчете собственно ** При расчете общих опо См. примечания к табл 19.	40 Х 40 40 трубы и оп ?0.	• 70 70 40 ор под нее.	100 100 40
Нагрузки в воздухопроводах от наружного обле-
денения принимаются равными: для воздухопроводов,
горячего и холодного дутья —нулю; для вентиляцион-
ного воздухопровода нормативное обледенение при со-
четании нагрузок О — нулю, а при сочетании нагрузок.
Д и Ос — по схеме, приведенной чна рис. 19 17, а. Объ-
емный вес наледи равен 0,9 т/м3.
В случае укладки на одних опорах нескольких тру-
бопроводов различного назначения суммарная нагрузка*
на опоры принимается применительно к положениям,
приведенным в табл. 19.8 и 19.9 (например, для сочета-
ния нагрузок Ос — при двух трубах нагрузка от более
тяжелой принимается по значению Ос, а от второй — по-
значению О).
Снеговая нагрузка подлежит учету только для га-
зопроводов охлажденного газа; для газопроводов горя-
чего газа нагрузка от снега не учитывается. Снеговая
нагрузка не учитывается, если непосредственно над.
газопроводом расположен другой газопровод или об-
Гл. 19. Газопроводы металлургических заводов
407
Таблица 19.10
Предельно возможное заполнение горизонтальных
газопроводов чистого газа конденсатом
Условный проход d в мм	Конден- сатов кг!пог. м трубы	Высота заполнения сечения h в мм	Заполне- ния сечения трубы в %
100	7,8		100
125	12		100
150	17	Заполняется	100
200	30	па высоту,	100
250	50	равную диа-	100
300	70	метру газо-	100
350	100	провода	100
400	130		100
500	200		100
600 •	250	500	88
700	300	500	78
800	330	500	65
900	360	500	56
1 000	390 х	500	50
1 100	420	1 Soo	44
1 200	450	500	40
1 300	480	500	36
1 400	510	500	33
1 500	540	510	30
1 600	580	520	29
1 700	620	530	27
1 800	660	540	26
2 000	740	560	24
2 200	820	580	22
2 400	900	590	20
2 500	940	600	19
2 600	980	600	18
2 800	1 060	610	17
3 000	1 140	610	16
3 200	1 220	620	15
3 500	1 340	650	14
Эскиз расчетного
условного заполне-
ния сечения трубы
конденсатом
Примечания (к табл. 19 9 и 19.10). 1. Для наклонных
(более 10°) участков газопровода, а также местных приподнятых
участков (откуда обеспечено стекание конденсата) указанные
в табл. 19.9 нагрузки принимаются в половинном размере.
2 Для местных пониженных участков тех же газопроводов,
куда может стекать конденсат из соседних участков, при сочета-
нии нагрузок Ос надлежит учитывать повышенные нагрузки в
газопроводах диаметром до 800 мм — исходя из полного заполне-
ния сечения конденсатом; в газопроводах диаметром 1500 мм —
исходя из заполнения 65% площади сечения, в газопроводах диа-
метром 2500 мм —исходя из заполнения 40%' площади сечения;
в газопроводах диаметром 3500 мм — исходя из заполнения 25%
площади сечения; для промежуточных значений диаметров про-
цент заполнения определяется интерполяцией.
стоянии между ними в свету менее среднего диаметра
газопроводов, следует принимать площадь ветровой
нагрузки равной длине газопровода, умноженной на
полную высоту (без выче-
тов расстояний между газо-
проводами) пакета труб, а
аэродинамический коэффи-
циент равным 1.
У одиночных трубопро-
водов, наклоненных к го-
ризонту под углом от 0 до
20°, силовое воздействие в
вертикальном направлении
от срыва вихрей (при на-
правлении ветра поперек
трассы) учитывается тем,
что в вертикальной плоско-
сти к трубопроводу прикла-
дывается нагрузка, равная
20% от нормального ветро-
вого давления в горизон-
тальном направлении.
При расчете отдельных
сооружений, имеющих срав-
нительно с высотой малые
поперечные размеры и не
защищенных от ветра, на-
грузка которого имеет ре-
шающее значение (отдель-
ные свечи и т.,д.), величина
скоростного напора ветра
должна быть увеличена ум-
ножением на динамический
коэффициент, равный 1,3
(в случае обоснования до-
пускается изменение этого коэффициента).
1 Кроме вертикальных нагрузок от собственного ве-
са, веса изоляции, заполнения и т. д., на основной не-
сущий газопровод передаются продольные усилия,
возникающие в результате температурных деформаций
сопутствующих трубопроводов. Эти усилия определя-
ются с учетом податливости гнутых П-образных ком-
пенсаторов сопутствующих трубопроводов и располо-
жения их опор.
Коэффициент перегрузки. В табл. 19.11 приводят-
ся значения коэффициента перегрузки и.

4/
Направление
ветра '
♦0,7
ло
Направление ветра

Рис. 19.17. Схема нагру-
зок
а — Наружного обледенения
вентиляционного воздухопро-
вода, б -г распределения
ветрового давления для
линдрических сосудов,
ветрового давления на
линдр, расположенный
углом к горизонту
ци-
в —
цн-
под
служивающая площадка со сплошным настилом, пре-
дотвращающие образование снегового покрова.
Нормативная температура металла трубопроводов
принимается: 1) для газопроводов охлажденного чистого
и получистого газа — в зависимости от климатических
условий и режима эксплуатации, но не менее 60°;
2) для газопроводов грязного газа и воздухопроводов
горячего и холодного дутья — приведена в главе 15.
Ветровая нагрузка принимается согласно «Строи-
тельным нормам и правилам» со следующими уточне-
ниями: распределение давления для цилиндрических
сооружений принимать по схеме, изображенной на
рис. 19.17, б; общая ветровая нагрузка на цилиндр
диаметром d равна 0,7 Qd кг/м, где Q — скоростной на-
пор ветра в кг/м2, принимаемый по СНиП; для цилин-
дрических сооружений, расположенных под углом к го-
ризонту, интенсивность скоростного напора ветра вы-
числяется- по формуле p—0,7Qd sin а кг/м (рис.
19.17, в).
’ Для определения ветровой нагрузки на два и более
расположенных друг над другом газопровода, при рас-
Таблица 19.11
Коэффициент перегрузки и
Вид нагрузки	Значения п
1,1
Постоянные нагрузки (кроме веса теплоизоляци-
онных плит и засыпок) . ........................
Постоянные нагрузки от веса теплоизоляционных
плит и засыпок..................................
Собственный вес сыпучих материалов (в том чис-
ле и пыли на покрытиях) ....... •...............
Внутреннее давление газа (включая вакуум) . . .
Нагрузки от веса оборудования и полезные на-
грузки на площадках.............................
Ветровые нагрузки...........................
Нагрузки от снега...........................
Нагрузки в трубах от отложений пыли и конден-
сата .........................................,
Воздействие температурного расширения метал-
локонструкций ..................................
Примечание. При расчете анкеров и других
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
Примечание. При расчете анкеров и других элементов,
где постоянная нагрузка уменьшает силовое воздействие, при-
нимается п=0,9.	1
408
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Коэффициент условия работы. В табл. 19.12 при-
водятся значения коэффициента условий работы tn.
। >
Таблица 19.12
' Коэффициент условия работы tn
Элементы	Значения тп
Оболочки газопроводов: а)	для расчета на прочность при учете кон- центрации местных напряжений	 б)	то же, без учета концентрации местных напряжений	.	. . в)	для расчета на устойчивость	 Колонны и опоры 		 Прочие элементы конструкций		>	1,25 0,85 0,66 0,9 По действую- щим нормам проектирования стальных кон- струкций
Допустимый прогиб. Допустимый прогиб газопро-
вода определяется исходя из того, чтобы при заданном
уклоне трубы расчетный прогиб ,в середине пролета
(определяемый при сочетании нагрузок О) обеспечил
ее уклон не мёнее 0,0015, необходимый для стока кон-
денсата.
Коэффициенты трения (k) для расчета опор. Этот
коэффициент принимается равным: для трения сколь-
жения стали по стали при определении максимально
возможной силы 0,3; то же, при определении минималь-
но возможной силы 0,15; для трения качения при кат-
ковых опорах 0,03.
Б. УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ
Общие данные. Толщина листовой стали в оболоч-
ках газопроводов принимается по расчету, без добавки
на коррозию, за исключением случаев, когда транспор-
тируемый газ содержит агрессивные добавки (коррозия
внутренней поверхности) или когда' трасса газопрово-
да проходит вблизи источника выделения агрессивных
газов, против воздействия которых обычно применяемые
способы защиты оказываются не эффективными (кор-1
фозия наружной поверхности).
Расчет газопроводов на устойчивость производится
согласно данным глдвы 2Д Расчет газопроводов на вер-
тикальные нагрузки ввиду возможного увеличения изги-
бающих моментов вследствие неравномерной осадки
опор производится по схеме однопролетной балки с
пролетом, равным расстоянию между опорами; несущая
способность такой балки определяется с учетом дефор-
мации оболочки, укрепленной жесткими кольцами, по
методике*, изложенной ниже.' -
Приняты условные обозначения: а—напряжения,
возникающие в конструкции; ат —- предел текучести
стали при температуре /=20°; Р — сосредоточенная
расчетная нагрузка; q —распред елейная расчетная на-
грузка; г — радиус окружности оболочки по ( срединной
поверхности; гк—радиус кольца; б — толщина обо-
лочки; FK — площадь кольца; Р — расчетное сопротив-
ление материала; р— коэффициент Пуассона; tn — ко-
эффициент условия работы.
• Разработана канд. техн, наук Н. Н. Леонтьевым.
Расчет цилиндрической оболочки с жесткими опор**
ными кольцами, частично наполненной жидкостью
(конденсатом). Продольное напряжение в сечении на
расстоянии z от опоры трубы определяется по формуле
k
4 = °6 + l]°n.	(19.3)
где —напряжение как в однопролетной балке
Рис. 19.18. Схема к расчету газопровода
'как однопролетной балки кольцевого
сечения с жесткими опорными кольцами
V
Для точки, положение которой определяется уг-
лам Р в сечении г, напряжение ₽ может быть определе-
но по формуле
_ Mz ~ qz(l.— г) cos £
,б	2№S
(19,4)
где q — нагрузка на 1 пог. м балки; остальные обозна-
чения показаны на рис. 19.18. (Начало координат при-
нято ла левой опоре.)	!
Добавочные напряжения, возникающие в оболочке
трубы в результате искажения первоначального контура
сечения,’могут быть определены по формуле
X sin —cosn₽,	(19.5)
где п~2, 3, 4,..., k.
Величина о>л, входящая в формулу (19.5), являет-
ся в свою очередь таЧже функцией
sin(n+ 1) a sin (п—1) а sinnacosa
-------—" -4- ----------— ~—--------. (19.6)
"	2(n+l)	2(n—1)	п '
Задаваясь последовательно значениями п, вычисля-
ют функции о». Произведя вычисления столько раз,
сколько членов ряда оставлено в разложении (см. ни-
же), получим значения
где вычисляется цо формуле
₽=о	8У12______»2(°П ,________ .
“ 6 Г , пЧп2—1)W 1 ®1П I '
Jt* +------------
12r6 J
(19.7)
Гл 19. Газопроводы металлургических заводов
409
Суммируя эти величины, получим полное добавоч-
ное напряжение в нижней точке, контура оболочки
( Р =0). Полное продольное напряжение в произвольной
точке контура равно
°* = ~C0S ₽ + ’"=2 C0S 2₽ +
+ a^Cos33+--.+a^COsA₽.	(19.8)
Ряд (8) сходится обычно достаточно быстро.
В каждом конкретном случае, в зависимости от
сходимости ряда, а также от требуемой точности рас-
чета, устанавливается необходимое число k членов ря-
да, исходя из сравнения величины	с общей
суммой членов ряда
Пример, Требуется рассчитать цилиндрическую
оболочку трубы с жесткими кольцами на опорах; диа-
метр трубы 2400 мр,1 пролет — 28,4 м, толщина стен-
ки — 6 мм Нагрузка на трубу равна 0,9 т/пог, м при
объемном весе жидкости У ~ 1 т/л!3, что соответствует
углу заполнения 2а=120°. Собственный вес конструк;
ции, по малости, не учитывается.
1. Напряжения в трубе как в однопролетной балке
для нижней и верхней точек сечения
oZ2	9-28402 .
М = — = ---------- = 9,1 -106 /сасх
8	8
3,14-0,6-12Э2 = 27 200 сл«з;
а;,акс = ± ~ = ± 334 кг/см2.
W
2. Напряжения,
мации поперечного
19.5):
8у/2
=-------------
п &
ТС4 +
возникающие в результате дефор-
сечения оболочки (по формуле
п2<й„	. тег
----—----<	— sin — cos «3
И4 (П2 — 1}2 W	I
12 г6
Вспомогательные величины
а = 60°; sin а = 0,866; sin 2а = 0,866; sin За = 0,
sin 4а — — 0,866; sin 5а = —0,866; sin 6а = 0;
cosa =0,5;
8-Ю~~3 •28402 -I08.1Q»
5	0,6
б2/4	0,62-28404
----=5---------------- __ Q gg
12r6	12-120е
Коэффициенты <лп определяются по формуле 19 6
где
(О3
Л 0,866	0,866-0,5 Л ,
<>» = 0 + —— ------------= 0,217;
0,866	0,866
—	+-Г7-- — 0 = 0,108;
2-4	2-2
0,866	„ 0,866-0,5 ПЛЛ,,
' п '	=0,0214;
014	2-5 + +	4
Л 0,866 , 0,866-0,5
<V=°--V^+ -------------ё-----=—0,0214,
о
2- 4
откуда
Q -	TCZ
= 108- 10s ап sin—
cos , а максимальные величи-
ны напряжений в середине пролета = 108 • 103 алХ
X cos п Р,
. где
____________«Чг__________
йп~ ^ + 0,66П4(П2— 1)2 *
Для ₽ = 0 и
4-0,217
при а2 = т—, ,	‘ = 0,0045;
F - 97,4+0,66-16-9
о2 = 108 • 103 • 0,0045 = 487 кг/см2;
9-0,108	л
при ая —-------------------=2,78-10-4 ;
Р “3 97,4 + 0,66-81-64
а3= ± 108-108-2,78-10—4 = ±30кг/см^;
16-0,0214	„ ________
при а4—97 4+0 66.25б.225_ ’
а4= 108-108-9,2-10-6 = 1 кг/см2.
Рис. 19.19. Эпюры напряжений в оболочке газопро-
вода
«	I
а—составляющие эпюры напряжений в сечении z=—,
2
б — суммарная эпюра нормальных напряжений в >сечении
Z" — ; ем эпюра распределения напряжений по длине тру-
2
бы (для ннжией точки сечеиия 3 =0)
Из полученных значений видно, что члены ряда, начи-
ная с четвертого, могут не приниматься во внимание.
3. Суммарные напряжения: в нижней точке -сече-
ния равны 334+487+30=851 кг/см2; в верхней точке
410
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
сечения — 334Ч-;487—30= 123 кг/см2-, на концах гори-
зонтального диаметра—487 кг!см2.
На рис. 19.19, а показаны эпюры напряжений
ал=1> ая==2; 0л=з; на рис. 19.19, б суммарная
эпюра напряжений для сечения в середине пролета (z«
=—). На рис. 19.19, в показана эпюра распределения
^напряжения по длине трубы для нижней точки сечения
Расчет цилиндрической оболочки с опорными и про-
межуточным (в середиИё пролета) жесткими кольцами,
частично наполненной жидкостью (конденсатом). Ана-
логично предыдущему случаю продольное напряжение
Значения функций Ф(£) в формулах (19.11) прини-
маются только при значении аргумента
Z
£ =	2 — kn 2	(	,
(19.12)
(19.13)
Ф1 (5) = sh (V) cos (А„г);
Ф2 (6) = ch (knz) cos (knz);
Фз (S) = ch (knz) sin (knz}\
Ф4 (5) = sh (fe„z) sin (knz).
Рис. 19 20. Схема к расчету газопровода
как однопролетной балки кольцевого се-
чения с опорными и промежуточным
жесткими кольцами
Задаваясь последовательно значениями п=>
= 2, 3, 4,..fe, вычисляют величины Фь Фз, Фз> Фа
и коэффициенты AjU Вп и после чего определяют
НМ)-<М)>.	(19-15)
Производя вычисления столько раз, сколько членов
ряда оставлено в разложении (см. ниже), получим
значения
определяется по формуле (19.3), в которой
Mz
°б
у(/2—4г2)
COS Р
(19.9)
(начало координат принято в середине пролета).
Добавочные напряжения, возникающие в оболочке
трубы в результате искажения контура сечения-
л Ч____________ k
S On =	— S , 2°\ {An [Ф1 (5) + Ф4 (?)] +
7С0Я	(П2--- 1)
ra«=2	л—2
+ В„ф2 (g) — Ф4 (5)} cos	(19.10)
вде
впределяется пр формуле (19 6).
«^(б)-фа(е) р-ф2(6)]
Лл“Ф2($)[Ф1(5)-Ф»(£)]+Ф4(;)[Ф1($)+Фз(5)]’’
= Ф4 (5) [Ф1 (5) -Фз (?)] +
" Ф2 (S)' [Ф1 (S) - Фз (5)1 +
, . + [1 - Ф2 (£)] [Ф1 (S) + Фз (£)]
+Ф*^Ф1(е) + Фа(е)]
(19.11)
Суммируя эти величины, определяют полное доба-
k '	I
вочное напряжение S ом в нижней точке контура
4	п—2
оболочки ( Р=Ь).
Полное продольное' напряжение в произвольной
точке контура определяется из выражения ,
az ==cos 0 + an-2 CoS2Р +
2	8яг2&	г I и —2	г I
+ cos 3₽ • • cos	(19.16)
Число членов ряда, так же как и в предыдущем
случае, принимается в зависимости от сходимости ряда
и требуемой степени точности результата
Пример. Требуется рассчитать цилиндрическую
оболочку трубы с жесткцми кольцами на опорах и в се-
редине пролета; диаметр трубы 2400 мм, пролет —
28,4 м, толщина стенки — 6 мм. Нагрузка на трубу
равна 0,9 т!пог. м при объемном весе жидкости у =
= 1 т/м3, что соответствует углу заполнения 2 а =120°
(все заданные параметры приняты по предыдущему
примеру). Собственный вес конструкции, по малости, не
учитывается.
1. Напряжения в трубе как в однопролетной балке
(без учета деформации контура):
при z = 0,'^1 —334 кг/см2-,
при z— , ci —250 кг!см^.
2. Напряжения, возникающие в результате дефор-
мации контура пвперечного сечения оболочки [по фор-
муле (19Л0)]:
Г л. 19. Газопроводы металлургических заводов
411
у 48 V^s
СП = ~Y~- -fr “П	[Ф1 (5), + Фз (?)]
ТС -- 1) (Г	t
+5«Фа(5) — Ф* (?)} cos«3,
где «^определяется по формуле (196) (эти значения
уже вычислены в, предыдущем примере); Ап и Вп —
по формулам (19 11), £ и kn—по формулам (19.12),
(19.13), функции Ф (?)—по формулам (19.14).
]/48 - МО 3-1203
= —----------------= 1,32 • 10s;
3,14(З2— 1) 0,62
о)з = 0,108;
4 /	.
*-Virsr3‘<3,-,’,=19-10 
Таким образом, для п=2_
УТв уг* К 48-МО-3-120’
величина
тс (п2 — 1) &2
3,14(22 — 1)0,62
= 3,53-103;
а)2 = 0,217;
’ /	0,62	А
Л2= 1/ -------:---- -2* (22 — I)2 = 7,75-10“4 .
|/	48-120е
Таблица 19.13
Вычисление функции Ф(?)
[Коорди- 1 иаты z		sh £	ch t	sin 5	cos £	®i(E)	ф.(Е)	Ф.(Е)	o.(E)
0	е	0	1	0	1	0	1	0	0
1	2840	0,5782	1,155	0,5227	0,8525	0,493	0,985	0,604	0,304
4 1	7,7510 000-4 = =0,55 2840								
2	7,75	= 10 900-2 = 1,1	1,3356	1,6685	0,8912	0,4536	0,605	0,755	1,485	1,19
Таблица 19.15
Вычисление функций Ф($)
|К* орди- | яа гы z	£=£,/	sh £	ch £	sin £	cos S	Ф1К)	*.(E)	Ф»(Е)	ф.(С)
0	0	0	1	0	1	0	1	0	0
I . 4 I 2	2840 19|0 GUO 4= = 1,35 2840 l9J0 U0D-2= =2,7 ‘	1,799 7,41	2,058 7,47	0,9757 0,4259	Л.219 —0,9048	0,394 —6,7	0,45 -6,76	2,01 3,18	1,757 3,16
Откуда
__________3,162+6,76 (1+6,76)________
6,76(-6,7—3,18)+3,16(-6.7+3,18)	’
3t16(-6,7-3,18)+(l+6,76)(—6,7+3,18) _ 1 0£
—6,76(—6,7—3,18)+3,16(—6,7+3,18) ~	"
Откуда
_________1,192-0,755 (1 — 0,755)
~ 6,755(0,605— 1,485)+1; 19(0,605+1,485) ~
. 1,19(0,605— 1,435)+(1 -0,755) (0,605 +1,485)
=	0,755(0,605—1,485)+1,19(0,605+1,485)
= —0,293.
Таблица 19.14
Вычисления напряжений ог
Коорди- наты	£,=4№(EH-®,(E)]+BA(E)- —«'.(E)	cr2=:3,53 103-0,217 Л при {3=0
0	0,675(0+©)—0,293-1—0=—0,293	3,53 -10a, 0,217(—0,293)=—224
I 4	0,675(0,493+0,604)—0.293X X0,985—0,302=0,149	3,53-10».0,217*0,149=114
I 2	0,675(0.605+1,485)-r-0,293x X0,755—1,19=0	0
для й=3
Аналогично вычисляем для п = 4
Таблица! 19.16
Вычисление напряжений о8
Коорди- на ты z	Ь.=Ла[Ф,(Е)+Ф ,(Е)]+В,Ф2(Е)- - Ф.(Е)	cr^l.32-101 O.10SL при 3=0 )
0 4 I 2	1,12(0+0)—1,05 l-0=—1,05 1,12(0,394+2,01)-!,05 0,45- —1,757=0,471 l,12(-6,7+3,18)+!,05 6,76— —3,16=0	-1,32 10M.108 1,05=—150 1,32-10» 0,108 0,471=08 0
V 48 V3
величина --------тт" =
я(п2—1) В3
Таблица 19.17
Напряжения а4
Координаты z	|	сг4 при 3=0
0 I 4 I 2	—15,3 15,1 0
412
Раздел IV, Стальные листовые конструкции
'	Таблица 19.18
Изменение напряжения по окружности трубы ff=ffo cos ^3
Вспомогательные	величины	(	при (3=												
		0°	15°	30е	45е |	60»	75°	90°	105° |	120°	| 135° ’	150е	1 165°	180°
cos	3	1	0,966	0,866	0,707	0,5	0,259	0	—0,259	-0,5	—0,707	—0,866	—0,966	—1
cos 2р		1	0,866	0,5	0	—0,5	—0,866	—1	-0,86'	—0,5	0	0,5	0,866	1
cos 33		1	0,707	0	—0,707	-1	—0,707	0	0,707	1	0,707	0	—0,707	1 -1
COS 43		1	0,5	—0,5	—1	—0,5	0,5	1	0,5	-0,5	—1	—0,5	0,5	1 1
	л—1	334	322	290	236	167	87	0	—87	—167	—236	—290	—322	—334
Напряжения в	/г—2	—224 ,	—194	—112	0 •	112	194	224	194	112 1	0	—112	-—194	—224
сечении 1	/г—3	—150	—106	0	106	150	106	0	—106	—150	—106	0	106	150
(для 2=0)	п~А	—15,3	—8	8	15,3	8	—8	—15,3	—8	8	15,3	8		g	—15,3
	Суммарные	—55	14	186	357	437	379	209	—7	—197	—327	—410	—418	—423
	напряже-													
	ния													
Напряжения в	п=\	250	242	217	177	' 125	65	0	—65	—125	—177	—217	—242	—250
сечении П	п=2	114	99	57	0	—57	—99	—114	—99	—57	0	57	99	114
1 \	п~3	68	48	0	—48	-68	—36	0	36	68	36	0	—36	—68
(для z= /	п—4	15,1	8	—8	— 15		8	( 15	8		—15	_1irQ	8	15
4 /	Суммарные	447	397	258	114	—8	—62	—99	—120	—122	—156	—168	—171	—189
	. напряже-													
	ния													
Примечание. В случа		е необходимости		таким я	се образ(	эм опред	.еляются	иапряже	5ИИЯ ДЛЯ	любой ь	юордина	ТЫ Z.		
.В
р ~*

° г-j -
© При £‘0
//4
О
Рис 19.21. Эпюры' продольных нормальных напряжений
в сечениях z—О и z=~, а также эпюры распределения
напряжений по длине трубы (для нижней точки сече-
ния р=0)
а — для я=2, б ~ для /г=3, в — для я=4
Из полученных значений видно, что члены ряда,
начиная с пятого, могут не приниматься во внимание
На рис. 19 21 приведены эпюры продольных напря-
I
жений в сечениях 2=0 и 2=—для /2=2; 3 и 4 (вычис-
4
ления которых приведены в табл 19 18), а также эпюра
продольных напряжений, изменяющихся по длине трубы
в нижней ее точке (₽=0).
На рис. 19.22 дана суммарная эпюра напряжений в
сечениях 2=0 (середине пролета) и 2=— (четверть про-
лета) .
Усилия в опорных кольцах. Напряжения в опорных
кольцах газопроводов (в зависимости от схемы опира-
ния) и в кольцах жесткости, расположенных в местах
приложения сосредоточенных нагрузок, а также в при-
мыкающих к ним оболочках, определяются по форму-
лам из табл. 19.19—19 25.
При пользовании таблицами следует в принятой
основной системе (кольцо, опертое в одной точке) опре-
делить величину условной опорной реакции, вызванной
внешней нагрузкой, затем по найденной условной опор-
ной реакции определить интенсивность урав-
новешивающих ее фактических реактивных сил
(сдвигающие силы для оболочки и фактические
опорные реакции для Опорного щольца) После этого4,
'пользуясь готовыми формулами, вычислить фактиче-
скую величину усилий, возникающих в кольце от сум-
марной загрузки его внешней нагрузкой, и реактивными
силами с учетом их интенсивности, причем положитель-
ным считается момент, вызывающий растяжение на
внутренней стороне кольца. Суммирование величин уси-
лий от внешних и реактивных сил производить таким
образом, чтобы условные опорные реакции, как равные
и имеющие противоположные знаки, превратились в
нуль. Кроме того, в табл 19 20, а, 19 21,6;	19.22, г;
19 24,6,6, е; 19 25 приведены случаи приложения уже
уравновешенной нагрузки.
Гл. 19. Газопроводы металлургических заводов
413
Таблица 19.19
Расчетные усилия от симметричной сосредоточенной
радиальной и тангенциальной нагрузки
Таблица 19.20
Расчетные усилия от симметричной сосредоточенной
горизонтальной и вертикальной нагрузки
Расчетная схема	Расчетные усилия
а) 7 8=2PC0S()(	0<Ф<а : .,	Г1 4- cos а (те — а)	1 Af =« -2-				sin а cos ф Рг ; L тс	те	J а < Ф < те: П 4 соз а . а . Af == —'	1	sin a cos ф — [те	те — cos а sin ф j Рг
	0 < Ф < а: _.	(те — а) N ₽= — 	sin а cos ф Р; те а <Ф <тс дг ==	s|n а cos ф — cos а sin ф^ Р
	6 < ф < а: Q я (Z	sin a sin ф Р ; тс а < Ф < тс: Q = — — sin а sin ф 4- cos а cos ф | Р 1 тс	J
б) ТурГ	0 < ф < а: Гг f Af » —— j тс—а—sin а—[(те—а) cos а 4- 4- sina] cos ф| . а <ф <те: Гг М =		 [sin а 4- а 4- те 4~ (sin а — a cos a) cos ф — те sin a sin ф] -
	0 < Ф < а: Т ДГ SK _  	 [(те—a) COS а 4- sin a] cos Ф ; те а < Ф < тс: Т N 	[те sin a sin ф —(sina—gc cos а) созф] те
	0 < ф < а: Т Q 		[(тс а) cos a4-sin a] sin>; тс	; а <ф-^тс: Т Q «г 		[(sin a—a cos a) sin ф4-тс sin a cos ф] тс
Расчетная схема
Расчетные усилия
О < Ф < а:
М = Н	[(тс—a) (cos а — cos ср) 4-
тс
4- sin а +	— — 1 j sin 2а cos ;
а < ф < тс:
М = Н sin а — a (cos а — COS ф) +
тс L
4-	------lj sin 2а COS
W Г/ а	\	1
N --------- (----------- 1 sin 2а 4- а cos Ф
тс	L 2	)	j
О < Ф < а:
Рг
м = -------[1 4- cos а — (те—а) slH а4-з1иЯ а С08ф],
те
» а < ф < те:
Рг	?
М =* -------[1 4- cos а 4- а sin а 4~
тс
4- sina а cos ср — тс sin ф],
О < ф < а:
Р sin2 а
N ---------------cos ф ;
те
а < ф < тс:
р
N = ------- [sin2 а COS ср — тс 81П ф]
о < ф < а:
р
Q =------------sin2 а sin ф;
те
а < Ф < тс:
р
Q -------------[sin3 а sin ф 4* тс COS q>]
тс
414
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 19.21
Расчетные усилия от симметричной равномерно
распределенной по горизонтальной проекции нагрузки
Расчетная схема		' Расчетные усилия
а) f		0 < Ф < 3- М =	Г— sin 23 + — 4- sin 3 — те [ 8	4 ,	sm2 3 , sin3 8	4	те sin2 ф 1 — (Л — 3 		 4		 cos ф	; 2	3	2 j 3<Ф<те:	; М =	[ — sin 23 4- — 4- sin 3 + >	те 1 8	4 . sin2 3 , sin4 3 cos ф	.	, 4- б	l J-		-—— — те sin 3 sin ф] 2	3	'
		
		
		0 < ф < 3: pr Г sina 3	, „ 1
	'ZPrstnfi	те L 3	j , 3 <<₽ <я: pr Г sin’3	. n ,	1 AT =s		 	cos ф — те sin 3 sin ф те [	3	|
р — цигиниам нагрузка		0< q> <3: Л	pr Гвш^З ...	I Q —	4-— 		 sin q> 4- те-sin 9 cos <p ; те [ 3	J 3 < Ф < те: Л	pr [sin’ 3 >	<	, «	1 1 Q —		 	L sin Ф 4- * sin ₽ COS Ф те L 3	J
б)		‘	' 0<v<p: sin2p + —— ’	it [ 4	2 /те	\	n	sin2 ф 1 — 1	8 ] sin2 8 — те	 ; \ 2	)	2 J 3<<X(*-3): =	[Л sin 23 4- — + те [ 4	2
		4- 3 sin2 3 — те sin 3 sin <₽j ; (те — 3) < q> < те: М=-^-Г— sin 20 4-— + те [ 4	2 + (З	—1 sin2 3	— sin2 <p]
		
		
р/ Е р—А с каждс р- г наг		- \	2 '	2	J
	*=2pr sin 3 )й стороны; югоииая рузка	0 < Ф < 3 и (те — ₽) < Ф < те: ДГ =а — pr sin4 ф ; 3<Ф<(те—3): дг => _ pr sin 3 sin ф
		0 < ф < 3 И (те ~ ЗХ ф < те: „	sin %? . (?“—рг 	1—; 2 3 < Ф < (те — 3): Q = — pr sin 3 cos ф
Таблица 19.22
Расчетные усилия от-симметричной равномерно
1 распределенной по поверхности радиальной
и вертикальной нагрузки
Расчетная схема		Расчетные усилия
а)		0 < Ф < (те — 3); ог2 М =	[3—sin 34.(3 cos 3—sin р) cos q>]; те (те — 3) < Ф < те: пг2 Af = 	[3 — sin 3 ~ те 4- (3 COS 3— те — sin 3 — те cos 3) cos ф 4- те sin 3 sin ф]
IH2P	’r SLnfi	0 < ф <(те — 3): N =	[3 cos 3 — sin 3] cos ф; , те (те — 3) < Ф < те: рг1 		 [ (3 cos 3 — sin 3 — те cos 3)Х те X cos ф 4- те sin 3 sin ф — те]
р — nui инпая нагрузка		0 < Ф < (те — 3): Q	[3 cos 3 — sin 3] sin ф ; те (те — ЗХ <Р < те: Q ==	[те sin 3 cos ф — те — (3 cos 3 ~ sin 3 — те cos 3) sin ф]
б)		0 < ф < 3: М я» —— [2sin 3 4- (те—3) cos 3 4-3 — те । („	ЗА	sin 23 cos ф	.1 — 1 те	1 cos ф	теф sin ф : \	2/	4	J ₽ < ч>< п: М =	|2sln-3 - ₽ (сое 3 - 1 - C^1!L+ + „ 8|п 4 - Sl° с0» о 1 ;	4 J
р-1 иа	*ЫРг югонная грузка	0<ф<3: ы	Г/о sin 231 cos ф	.1 N =» рг 3		 	Т — ф sin ф ; 1\	2 / 2те	J 3 < ф < те: к	Г la sin 23 A COS Ф	в , 1 N РГ[Г ~2 ) 2К	₽eta”J
		0<Ф<3: л pr [sin 23 sin ф 1 3 .	1 Ч 		 		— sin ф— «ф cos ф ; те L	4	2	J 3 < Ф < те: ,pr rsin 23 sin ф	р	1 Q «				— sin ф— теЗ cos ф те [	4	2	|
Гл. 19. Газопроводы металлургических заводов
415
Таблица 19.23
Продолжение табл. 19 22
Расчетная схема	Расчетные усилия
в) \ti=2,frstnj9 />7п\ р — погониая нагрузка	0<ф< (п — Р): М	[sin р 4- р 4- тс 4-(р cos р—sin 3) cos ф — те sin ф sin Р] ; (гс — Р) <ф <те:; рга М « 	[sin р — (тс — р) х Л X (1 4- cos р cos ф) — sin р cos <р]
	0,<Ф <(*-?): Л/ «	[(Р cos р—sin р) cos ф—к sin р sin <р] ; К '	(К — Р) < ?< 151 // ЖЖ	[(pJZOs’P—sin р— ТС COS Р) COS ф — те] к
	0<ф<(я-Р): Q “	—№ cos sln₽) sin ф+я sin р cos ф]; те (15--Р) < Ф < тс: q	[(и — р) cos р 4- sin р] sin ф тс
г) Е р=Д=2рг sin р (для каждой стороны), р — поюиная нагрузка	РГа Af 		да 4. тс (cos р cos ф£— 1)]; '	тс Р<Ф< (гс — Р): Af =	[2р — те sin р sin ф]; « \ * (тс — р) < ф < тс: А< =»	[2р — те (1 + cos р cos Ф)] те
	• <Ф<Д: N » — рг (1 — cos р cos ф) ; Р < ф < (гс — р) : N — pr sin р sin ф ; (тс —Р)<ф<тс:	в N « — рг [1 4- cos р сов ф]
	0<ф<Р: Q як — ргсовР51Пф; Р<Ф < (гс — Р) : 1 Q ш — pr sin р cos ф; ‘	(тс —р)<Ф<тс: Q =*= pr cos р sia ф
Расчетные усилия от веса жидкости
Расчетная схема
Расчетные усилия
sin 2а
4
О < ф < а:
Л£ == xt 4- rx2 cos ф;
а < Ф< те:
М = хг 4- rx2 cos ф 4- Afp
0<ф< а:
N в= х2 cos <р ;
а < ф < те:
N = х2 cos ф 4- Np
dM	dM
dS	rd Ф
Обоз измени я: xt =
у г* Г 3	л —
xt - -— — Sin 2а 4---------------
‘ я I 8	2
. . I	cos а COS (ф — а) (Ф — «) sin?
Afn=o т г8 cos а---------------------------------------
Р 1	2	2
- Л1р
"р=-Т
-i- COS ф
2
Таблица 19.24
Расчетные усилия от касательных и радиальных
нагрузок
416
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Расчетная схема
в)
Совместное дейст-
вие нагрузок
по обеим схемам
Продолжение табл. 19 24
Расчетные усилия
Расчетная схема
Продолжение табл. 19.24
Расчетны усилия
О <ф <те:
Л£=ГО,К г[~-------
° к [ 2	4	2 J
Q Кг	+	.
I 4	2 J
N\= Tor JjL-----i-j cos q> — j
О <ф <те;
_.	2 / Л cos ср ф sin ф \
I 2	8	2	/
Л	/ Ф cos ф 3	\
Q==_por(__+_sirf,):
N = — P„r С°в Ф----1_ -1 <р sin ф j
0<ф< — :
4
М = [0,3342 cos ср—0,2251 ф sin ф—0,101 рг2;
Q = —[0,5592.sin ф 4- О,2251 ф cos ф] рг;
N — [0,7843 cos ф—0,225 1ф sin ф4-0,3] рг
те	3
---< ф <	-- л:
4---4
Af == [0,60 — 0,1608cos ф — 0,4950sin ф —
— 0,2251ф sin ф] рг2 ;
Q = — [0,4950 cos ф 4- 0,0643 sin ф +
4- 0,2251ф cos ф] рг;
N = [1 4- 0,2893 cos ф — 0,4950 sin ф —
— 0,2251 ф sin ф] рг
д)
si,n f
о”0,450!Р
(из условия равновесия)
----те < ф < те:
4
М = — [1,1 4- 1,3629 cos ф —0,7071 sin ф 4-
4- 0,2251 ф sin ф] рг2;
Q = [1,1379 sin ф + 0,7071 cos ф —
— 0,2251 ф cos ф]рг; '
N- — [0,7 4- 0,9128 cos <р - 0,7071 sin ср +
+ 0,2251 ф sin ф] рг
Касательные силы Т изменяются по закону
Т = 7'. sin 2f.
О < <Р < те:
6
2
' N «---------7\r cos 2ф;
3
О------т.г
3
Примечание. Принятый закон изменений Т соответст-
вует скалывающим силам, возникающим в оболочке, имеющей по
длине хотя бы одно жесткое поперечное сечение при действии
на нее нагрузки, согласно схеме „а"; при этом величина ТЛ зависит
от_Р0 согласно формуле
Г, == О,85Ро sin 2ф.
Рис. 19 22. Эпюра продольных
нормальных напряжений
а — в сечении г=0 (середина про-
лета в месте примыкания жесткого
кольца); б —в сечеиии —(чет*
4
верть пролета — между кольцами),
/ — кривая напряжений при расче-
те трубы как однопролетиой балки
W кг/см 2
Гл. 19, Газопроводы металлургических заводов
41?
Таблица 19.25
Расчетные усилия от эксцентричного' приложения нагрузок
Расчетная схема
Расчетные усилия
«)
О < <р< а:
[, а	2	.
1------------sin а cos ср
те	те
Л/—— — [2 sin а cos Ф-рх]
те
О < Ф < а:
2
дг =--------Л10 sin a cos
тег
а < Ф < я:
кг 2	.
N —---------Л1о sin a cos ф
тег
о < «р < а:
2
Q — Мо — sin a sin ф;
те .	'
2
Q = Af0 — sin a sin Ф
те

Производится анализ величины изменения изгибающего момента в зави-
симости от эксцентрицитета приложения опорной реакции (при двух опо-
рах) к центру кольца при касательных нагрузках, соответствующих случаю
Т=Т0 sin ф.
Л я
0<ф < — :
Аг	2
_ _	£Гф81пф./а.З\ те / а \ ]
+Ьг+т) “9 т (1+ v)J:
жт А\( г а 3\	. cos 2 <р cos ф sin 2ш sin ф ф sin cpk|
дг ----------------— 1 cos фЧ----+ ---------------
к L \ rk rk 4 )	4	4 2j
а
1) Изменение изгибающих моментов в зависимости от„— .
г
2) Эпюра изгибающих моментов при •—— —+0,04. Расчетные усилия М н
rk
'N в первом и втором квадрантах имеют одинаковое абсолютное значение,
отличаясь лишь знаком. За То принято значение сдвигающих сил при1ф=9О°.
Пример. Требуется определить изгибающие момен-
ты в кольцевом сечении оболочки от действия собст-
венного веса g (рис. 19.23) при радиусе оболочки г и
толщине оболочки 3. Вычисляем для схемы (рис.
19.23, а) значения изгибающего момента по табл.
19.22, б как для частного случая расположения равно-
мерной нагрузки по всему периметру кольца. В этом
случае т0=—=2g. Суммарный момент от действия
КГ
внешних нагрузок и реактивных сил, согласно форму-
лам, взятым из таблиц, будет равен
27—915
М = gr2 1——-— — «р sin	—
Г 1	cos ®	® sin «1
° L 2	4	2 J
Подставляя значение т0 =2gt находим 2И=0 по всему
периметру кольца.
Самокомпенсации трубопроводов. Коэффициент
снижения жесткости сварных колен при расчете трубо-
проводов на самокомпенсацию следует определять по
формуле
448
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
к-Ы’ (19Л7)
где X — геометрическая характеристика кривой трубы;
г2
—радиус колена трубопровода по оси;
г — радиус окружности оболочки по срединной
поверхности;
б — толщина оболочки трубопровода.
Местные напряжения. Цилиндрическая оболочка
при наличии упругого кольца жесткости рассчитывает-
ся в соответствии с методикой, изложенной в главе 20,
по формулам:
Рис. 19.23. Эпюры внешней
нагрузки (а) и реактивных
сил (б) в кольцевом сече-
нии оболочки (условие рав-
новесия Г=Л)
Рис. 19.24. Схемы определения местных напряжений
а —в цилиндрической оболочке при наличии упругого коль-
ца жесткости; б —в трубе, защемленной по контуру; в-*
при сопряжении двух труб, пересекающихся под углом 2 а
а)	при отсутствии осевых сил местные меридиа-
нальные напряжения в оболочке у кольца жесткости
(рис. 19.24, а)
ам — i
3pFK S2 1
&2 (2&s + Fk) m
кольцевые напряжения у кольца жесткости
Г prs 0,9 pFKs2 1 1
+ (1919>
напряжения в кольце
2prs
ак =-------------< /?;
(28s + FK) m
(19.20)
б)	при наличии осевых сил усилия, возникающие в
месте крепления оболочки к кольцу
sFK (рг — [лам 8)
r(FK + 28s) - ’
.(19.21)
s
где
s =0,78 V гЪ
(19.22)
ам —- меридианальные напряжения ib оболочке вне зоны
краевого эффекта.
Труба, защемленная по контуру, изображена на
$ис. 19.24, б. Напряжения изгиба определяются по фор-
муле
ргУз(1 — и2)
д = ' —"Ь-	У1<^.	(19.23)
ozn
где (fi (а, 0)ч принимается по графику, приведен-
ному на рис. 19.25.
Кривые зависимости напряжений от © симметрич-
ны относительно значения ©=±90°.
Сопряжение двух, труб, являющихся частью пра-
вильного замкнутого многоугольника, пересекающихся
под углом 2а и усиленных по линии сопряжения абсо-
лютно жестким кольцом, изображено на рис. 19.24, в.
Максимальные напряжения (возникающие в точках 1 и
3) определяются по формулам:
меридиональные напряжения изгиба
а =------ Зрг-.- ?2—(19.24)
8 ]/з(1 — р) m
кольцевые напряжения изгиба ,
а=-^-?2—</?,	(19.25)
о m
где ср2 (а) — функция, зависящая от угла и равная
(19.18)
Расчетные формулы (19.24) и (19.25) справедливы
в пределах а ^30°. Осевые мембранные ’ напряжения
определяются отдельно (по безмоментной теории) и
Рис. 19.25. График значений <pi в зависимости от уг-
лов а и 0
Сопряжение двух труб, являющихся частью пра-
вильного замкнутого многоугольника, пересекающихся
под углом 2«, но без усиления жестким кольцом.
Максимальные местные (Меридианальные иапибныё
напряжения (возникающие в точках 1 и 3) подсчиты-
Гл. 20. ОбщЬя расчетная часть
419
ваются по формуле
/ г	о
о = 1,5751—]2о3—	(19.26)
\ 8 / m
где <рз (а) принимается пр_ табл. 19.26.
Таблица 19.26 '
Коэффициент <р3 (а)
а°	30	40	50	60	70	80	90
Значения (а)	1,02	0,552	0»451	0,301	0,181	0,1012	0
Полное напряжение в краевой зоне находится сум-
мированием местных изгибных напряжений и осевого
мембранного напряжения, определенного по безмомент-
ной теории.
Длина полуволны распространения местных напря-
жений равна
~S
Т*
(19.27)
где величина s определяется по формуле (19.22), отку-
да минимальное расстояние между зонами возникиовег
Ния* краевого эффекта не должно быть менее
4Z—2,45 ]/гб .	(19.2)
ГЛАВА 20
ОБЩАЯ РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
20.1. ОБОЛОЧКИ И КОЛЬЦА
А. ПРОЧНОСТЬ ЗАМКНУТЫХ ТОНКОСТЕННЫХ
ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ БЕЗМОМЕНТНЫХ ОБОЛОЧЕК,
НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ р
(БЕЗ УЧЕТА ВЛИЯНИЯ ОПОР И КРАЕВОГО ЭФФЕКТА)
Расчетные схемы оболочек рассматриваемого типа
приведены на рис. 20.1Т Приняты обозначения:
г — радиусы кривизны сечения оболочки
плоскостью нормальной оси симметрии
(центр кривизны на оси симметрии);
Ri—радиусы кривизны оболочки в мериди-
ональном направлении;
□1 — напряжение в меридиональном направ-
лении;
аа—напряжение в кольцевом направлении,
h — толщина оболочки; -
N\ и N2 — усилия на единицу длины сечения
оболочки, сЬответственно действующие
в направлениях напряжений, равные
A/x =:ai/z; N2 — Q2h.
Оболочки вращения произвольной формы. Условие
равновесия элемента оболочки (рис. 20.1, а) определя-
ется уравнением Лапласа
qi . СТ2 _ Р
Ях ~ h
Меридиональные напряжения определяются по фор-
. муле
(20.1)
Рис. 20.1. Расчетные схемы оболочек
а — схема построения формы н силы, действующие на эле-
мент оболочки произвольной формы; б — шаровая (сфериче-
ская) оболочка, в — коническая оболочка, г — цилиндрическая
оболочка, д — эллипсоидальная оболочка, е — круговой тор
рКг
а-. == -
2Й
(20.2)
Из уравнений (20.1) и (20 2) можно найти напря-
жения в кольцевом направлении
°*=^(2-|-)- <20-3)
/Л \	/\Х /
Уравнения (20.1), (20 2) и (20.3) используются для
решения оболочек различных видов. z
Шаровые оболочки. Расчет таких оболочек (рис
20.1,6) производится по формулам
р/?
01 = а2_а = —;
д/? =
pR* ,,	.
2Eh
(20.4)
Конические оболочки. Расчет оболочки, изображен
ной на рис. 20.1, в, производится по формулам:
' 27*
/?2— радиусы кривизны оболочки в кольце-
вом направлении (центр кривизны на
оси симметрии);
Аг; Д/?х; Д/?2— удлинения соответствующих радиусов
кривизны прд нагрузкой;
R\ = ОО ;	;
COS а
р/?2 _ рГ
2h ~~ 2/icos а '
а2==
рЯг
h
рг
h COS а
(20.5)
420
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Цилиндрические оболочки. Эта
20.1, г) рассчитываются по формулам
Ri =	= г;
оболочки (.рис.
(20.6)
Эллипсоидальные оболочки с осью вращения О—О.
Оболочки такого типа изображены иа рис. 20.1, д.
Напряжения в точках Б:
ра2
= = (20'7>
Напряжения в точках А:
pa	pa I а2 \
<20-8’
Напряжения во всех остальных точках определя-
ются формулами (20.2) и (20.3) для соответствующих
значений Ri и Р2.
Круговые торы. Изображенный на рис. 20.1, е кру-
говой тор рассчитывается по формулам
р (a2—с2),	р (Ь2—а2)	
°1С~ 2hc	’	Jhb ’	 (20.9)
pRo	pRo	
h ; °2	~ 2h’	
Меридиональные напряжения достигают наиболь-
шей величины в точке С.
при с = 0 т]макс = 2 ;
ЗН
прис=г 7)макс=
1,0/7 -j- Г
Конические оболочки. Расчетная схема такой обо-
лочки приведена на рис. 20.2,6.
Рис. 20.2. Расчетные схемы оболочек, непрерывно
закрепленных по направляющим
а — цилиндрическая оболочка; б — коническая оболочка,
в — сферическое днище; г — эллипсоидальное днище: д — ша-
ровая оболочка, опертая на кольцо и наполненная доверху
жидкостью, 1 >— днище любой формы
Б. ПРОЧНОСТЬ ТОНКОСТЕННЫХ БЕЗМОМЕНТИЫХ
ОБОЛОЧЕК ВРАЩЕНИЯ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ
СНЛ1ЙЕТРИИ, РАБОТАЮЩИХ НА ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ
ДАВЛЕНИЕ
Расчетные схемы для случаев, когда оболочки не-
прерывно закреплены по направляющим, приведены на
рис. 20.2.
Напряжения в точке m
(	2
У У [Н — —-у tga
\	*3
Gj = -------------------
2/l cos а
Цилиндрические оболочки. Расчетная схема приве-
дена на рис. 20.2,а.
Напряжения в точке m
У(Н—у)Р2	у(Н—y)ytga
a 2 =---------- = ----------
h	h COS a
(20.13)
где
Ру
°г== 2лг/г ’
у(Н-у)г
°2 = h '
(20.10)
V — объем жидкости в резервуаре; у — объемный
вес жидкости.
Отношение напряжений
<*2
Ti= ---------
2(Я~Ю
с с3
(20.11)
Отношение напряжений
g3 3(77— у)
71 =	01 = 1,5/7 — 2y
при у -> 0; т]-> 2
Значения наибольших напряжений:
3
при у =— Н
3 У Н2 tg a
= 16/icOsa
(20.14)
(20.15)
Отношение напряжений: при у = 0
2Н
н
при у = ~
^макс —	3
(20.12)
_ у HRi у 772 tg a
— 2h — 4hcosa
(20.16)
Гл. 20. Общая расчетная часть
421
Отношение наибольших напряжений
g2 макс 3
а1 макс
Сферические оболочки (днища). Расчетная схема
такой оболочки приведена на рис. 20.2,в.
Напряжения в точке m
Q
°i =-----------;
2-к xh cos а
(20.17)
а2= у (/?+ у) — — аь
а
где Q — вес жидкости в объеме цилиндра высотой
Н-\-у с радиусом х плюс вес жидкости, огра-
ниченной сегментом днища ниже сечения
О — О (заштрихован на рис. 20.2,в).
Наибольшие напряжения возникнут в нижней точ-
ке днища, где они будут равны
у (Я + с) R
С1 макс = °2макс =	'	(20.18)
Сжимающее усилие по кольцу на уровне сопряжения
сферы с цилиндром от меридиональных растягиваю-
щих усилий в днище
Q
Я = —^7-tgai.	(20.19)
(20.17), при этом расчетный объем жидкости так же
заштрихован на рис. 20.2, г.
Первый главный радиус кривизны эллипсоида
второй главный радиус кривизны эллипсоида
днища
Наибольшие напряжения будут в нижней точке
—Значения их в этом месте
равны-
а1 макс — а2 макс =
(20.25)
Напряжения в днище на уровне его сопряжения
с цилиндрическим корпусом (х = г; у = 0)
=	(20.26)
При полушаровом днище (с = г = R)
в точке m
Y rli у (1 + sin а sin2 а)
2h	3h (1 + sin а)
УгН у r2 I .
напряжения
(20.20)
Отношение напряжений при полушаровом днище-
при а =0
__	с-2	1,5Я—Г
=	aj	= 1,5// + г ’
ПР” « = у; 1 = 1-
(20.21)
Меридиональные напряжения аг имеют все время
положительное значение (растяжение) и плавно воз-
растают от зоны примыкания днища к цилиндрическо-
му корпусу до низа днища Кольцевые напряжения
имеют наибольшее положительное значение в нижней
точке днища; затем они уменьшаются до нуля н в
зоне примыкания к цилиндрическому корпусу становят-
ся отрицательными (сжимающими), что вызывает не-
обходимость проверки устойчивости зоны примыкания
днища к цилиндрическому корпусу. В этой зоне возни-
кают, кроме осевых усилий и напряжений, также нз-
гибиые напряжения от краевого эффекта. Значение
последних относительно невелико.
Шаровые оболочки, опертые по кольцу. Расчетная
схема такой оболочки, наполненной доверху жидкостью,
приведена на рис. 20 2,5.
Гидростатическое давление в любой точке
Наибольшие напряжения будут в нижней точке
полушарового днища
Y {Н + r)r
С1 макс = макс =	9,	• (ZU.ZZJ
Рг = У R (1 — cos «) .
(20.27)
Напряжения для точек оболочки, расположенных
выше опорного кольца /1 — А, т. е. при <р<?о
Эллипсоидальные оболочки (днища) Расчетная
схема такой оболочки приведена на рис. 20.2, г.
Согласно принятой расчетной схеме, текущая ко-
ордината
у = ~Vг2—х3 .	(20.23)
32
Y R2 / 2cos2<p \
01 ~ 6А х1 1 + cos к/ ’
(20.28)
Напряжения в точке m
a	Qx
01	2~ xAsin₽
(20.24)
R. Г	Qx 1
Л-[(Я + »Т-^—TJ,
где Qx имеет то же значение, что и Q в формуле
Напряжения для точек оболочки, расположенных
ниже опорного кольца А—А, т. е. при ? > <ро
(с учетом опорных реакций по кольцу А—й),
2 cos2 <р
6 cos с— ----------
1 — COS tf
(20.29)
422
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
В. ПРОЧНОСТЬ ИЗГИБАЕМЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ОБОЛОЧЕК, СВОБОДНО ОПЕРТЫХ ПО КОНЦАМ,
ЗАГРУЖЕННЫХ НЕСИММЕТРИЧНЫМИ НАГРУЗКАМИ
И ИМЕЮЩИХ ЖЕСТКИЕ ДИАФРАГМЫ НА ОПОРАХ,
А В ПРОЛЕТЕ-УПРУГИЕ КОЛЬЦА ЖЕСТКОСТИ
НА РАВНЫХ РАССТОЯНИЯХ
Оболочки рассматриваемого типа работают на из-
гиб как балка кольцевого сечения с напряжениями в
меридиональном направлении. Однако эти напряжения,
как правило, относительно невелики. Кроме того, воз-
никают деформации,' искажающие первоначальную
круговую форму поперечного сечения, и относительно
большие. изгибные кольцевые напряжения Опорные
жесткие диафрагмы и промежуточные упругие кольца
жесткости сдерживают развитие деформации кольце-
вого сечения оболочки. Решение рассматриваемых за-
дач приведено в главе 19.3.
Г„ КРАЕВОЙ ЭФФЕКТ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ОБОЛОЧЕК
Основные понятия. В местах пересечения оболочек
различных форад, а также на участках постановки
колец жесткости, перепадов толщин, сосредоточения
или резкого перепада нагрузок и т. п в тонкостенных
оболочках, помимо осевых усилий N безмоментного
состояния, возникают изгибающие моменты М и попе-
речные силы Q. Они распространяются быстро зату-
11
Рис. 20.3. Схема распро-
странения и затухания
прогибов при крае-
вом эффекте
k — коэффициент^постели круговой оболочки, рав-
ный	в кг/см3;
Г2
D — цилиндрическая жесткость, равная
Eh3
12(1 — ^) ;
Е—модуль продольной упругости.
хающими волнами на сравнительно небольшой зоне и
поэтому их действие на конструкцию называют «крае-
вым эффектом».
Схема распространения и затухания прогибов при
краевом эффекте показана на рис. 20.3. Рассмотрим за-
дачу о краевом эффекте, приняв материал идеально
упругим. Упругая характеристика круговой осесимметрич-
ной оболочки, одновременно являющаяся характеристи-
кой длин волн распространения сил и деформаций
краевого эффекта, дается в виде параметра s (формулы
20,30 и 20.31). Упругая характеристика s по величине
обратна коэффициенту гибкости оболочки пг. При рас-
смотрении краевого эффекта используется аналогия,
существующая между оболочкой, подверженной воз-
действию краевых сил, и балкой на упругом основании,
поскольку дифференциальные уравнения изгиба в обоих
случаях ,по своей структуре одинаковы. В общем виде
значение параметра s
г2А _4А 4D 1
Ъ------------F &	~~ m *
где г*— радиус кольцевой кривизны;
h —т®лшина оболочки;
р — коэффициент Пуассона;
ж—коэффициент гибкости оболочки;
Рис. 20.4. Расчетная схема
а — пересечения цилиндра и конуса (заданная
система); б —то же, основная система. ’ в — со-
пряжения цилиндрической стенки и днища ре-
зервуара на сплошном упругом основании (задан-
ная система); г — то же, основная система
Для стали (р==0,3)-
s = 0,78 Vrth ;
D =.
10,92
(20.31)
Как показано на рис. 20.3, амплитуда краевых
прогибов становится весьма малой уже на расстоянии
одной полной' .длины волны (т. е. на расстоянии ns
или приблизительно 3s) от места возникновения крае-
вого эффекта. Пр.и этом и все другие факторы, характе-
ризующие краевой эффект (М, Q и угол поворота)' на-
столько затухают, что на упомянутом расстоянии ими
также практич_ески можно пренебречь.
Решение задачи краевого эффекта методом сил
В зоне возникновения краевого эффекта делается
кольцевое сечение оболочки, в котором, как обычно, иа
единицу длины сооружения действуют усилия: Nj —
меридиональное продольное усилие, Mi — меридиональ-
ный изгибающий момент и поперечная сила Q. Mi мож-
но определить по безмоментиой теории оболочки; 'Mi к
Гл. 20. Общая расчетная часть
423
Qi являются двумя «лишними» неизвестными статически
неопределимой системы («в каждом сечении). Определя-
ются они из обычных канонических уравнений метода
сил. При наличии в узле нескольких сечений (например,
двух по обе стороны кольца жесткости) неизвестных
будет соответственно четыре и т. д. '
а)
tslntx
_ г

t^h
а.
Рис. 20.5. Расчетная схема
для определения краевых
напряжений в местах пере-
хода от конуса к цилиндру
через коническую вставку
Вид канонических
уравнений, а также вхо-
.дящих »в них значений
'1 единичных перемещений
Ъ}п и перемещений от
нагрузки для раз-
fl личных оболочек и пла-
।стинок приведен в табл*
20.1 и 20.2.
Пример 1., На рис.
20 4, а и б приведен при-
мер расчетной схемы для
определения краевого
эффекта в месте пересе-
чения конической и ци-
линдрической оболочек
замкнутого сосуда при
загрузке его внутренним
давлением. Сечеиие сде-
лано/ по цилиндрической
оболочке В сечении дей-
ствуют: Afj — меридио-
нальное осевое усилие
цилиндрической оболоч-
ки, определяемое по без-
а — случай, когда 1=^3 S’=2,34 hX
X V ; б — случай, когда I >3$;
г соза
/—1 — ось стеики фиктивного
моментной теории; Х\ —
неизвестный изгибающий
момент и х2 — неизвест-
ная поперечная сила.
цилиндра
При рассмотрении воздействия силы Nj1 на ниж-
нюю коническую оболочку ее удобнее разложить иа
Н* ^(меридиональное усилие конической оболочки)
и Hq а= NJctg р (усилие нормальное к оси). Усилия
Н* и Но известны. Усилияо х} и х2 находим из
канонических уравнений метода сил (с учетом знаков
перемещений по схеме):
Х1 ( 8“1 + 8п) + Х2 ( 8?2 — 8*2) + Д“р + Д*Р ~ ДШ0 = °’
Х1 ( 8“1 ~ 821) + Х2 ( 822 + 82г) + Д2Р + &2Р + Д2Я. ~ °‘
Поперечная сила цилиндрической оболочки Q« =
поперечная сила конической оболочки QK ==
— Но + х2.
Далее по найденным усилиям в сечении определя-
ем напряжения.
Например, меридиональное напряжение цилиндри-
ческой оболочки
ДА*
6xi
%
(20.32)
Методику определения других напряжений см. [71]
Пример 2. На рис. 20.4, виг дана расчетная схема
определения краевого эффекта при сопряжении цилин-
дрической стеики резервуара с днищем на сплошном
упругом основании. В этом случае канонические урав-
нения с учетом знаков и обозначений перемещений по
расчетной схеме можно записать
Х1 ( sn + sn) + х2 ( — S12 + °) +	+ д10 = 0;
Х1 ( - 8?! + 0) + Х2 ( 8“ + 8gg) - AB], в 0.
О решении задачи краевого эффекта методом пе-
ремещений (деформаций). Задачи о краевом эффекте
могут также решаться методом перемещений, в неко-
торых случаях более простым по сравнению с методом
сил. Коэффициенты канонических уравнений метода
деформаций	; , где определяются по
^1п
табл. 20.1. Более подробно затронутый вопрос осве-
щен ,в книге [71].
Результаты решения некоторых частных задач,
краевого эффекта. Графики для определения краевых
напряжений от * внутреннего давления в местах пере-
сечения конической и цилиндрической оболочек, а так-
же двух конических оболочек. Графики построены (для
упругой стадии работы) по выведенной в общем виде
зависимости краевых напряжений от отношения ра-
диуса оболочки к ее толщине (при внутреннем давле-
нии р = 1 кг/см2) и от относительного угла наклона
образующих. Диапазон изменения отношений радиусов
к толщинам оболочек при составлении графиков был
принят от 50 до 250 с интервалом через 50, что соот-
ветствует практике проектирования большой части ли-
стовых конструкций.
Расчетная схема к графикам приведена на
рис. 20.5. Полученные по графикам напряжения умно-
жаются на величину внутреннего давления, так как
краевые напряжения в упругой стадии изменяются
прямо» пропорционально величине давления. В графи-
ках на рис. 20.6 и 20.7 напряжения даны в функции
г
от углов а и aj при различных .отношениях 6= — ь
п
Приняты обозначения* ц — цилиндр; к — усеченный
конус; D — нижний полный конус; г — радиус цилин-
дрической оболочки; h — толщина оболочки в зонах
влияния краевого эффекта.
Толщины всех сопрягающихся оболочек в зоне
действия краевого эффекта приняты одинаковыми. Зо-
ны возмущения краевого эффекта приняты удаленны-
ми друг от друга настолько, что их взаимное влияние
не учитывалось. В частности, величина I принималась
1
равной I — 2,347г р/ , что равноценно значению
1= 3sf где s = 0,78	с^0,78^ rh и с-^0,78]^ь
При наличии только двух пересекающихся конусов
и отсутствии цилиндрической оболочки в отношение
г
6 == — может быть подставлен (в запас прочности)
с достаточной степенью точности радиус фиктивной
цилиндрической оболочки, положение стенки которой
определяется по приведенной схеме на границе полно-
го практического затухания влияния краевого эффекта
(рис 20 5,6, сечеиие 1—1).
424
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Значения единичных перемещений bin и перемещений от нагрузок Д/Р
№ n/n	Форма оболочки	Основная система	Единичные перемещения 5. (М = 1; Я= 1;	1)	Перемещения от Равномерное давление р в замкнутой (закрытой) оболОчке|
2
Круговой
'цилиндр
2
йц = kl '^хц *Ц S *uk2
6мм~ —— > 8ЯЛ£ =	-----
2£/§
Jn ^3
гц _____Ц . - gU __-------- ;
НН ц ’ НН~~ Eh„
2EJq	ц
5ц ~ §ц _ $ц	— о
МН НМ e НН НН
где $ц*= 0,78 у гйц
А3
	5-;
°	10,92
k2‘, k3 —
. см. табл. 20.2
Круговой
конус
«К
^5 ’1
sin р
§к зк ---------к_____
НМ МН 2EJ*h
1 6К
НН
j3 sin2 в
к
2£Л0
1	2
=0
Мр
Рг*' '1
ДЦ =;
НР Eh^ I
да	.
NP 2£Ъц
N,
р-
2
(1-
	* г -	U /Ту
а£з		
дк - 3Р^ cfg ? .
Мр 2ЛК Е
sin р
£2-
2


Дк =
Нр
ЛКЯ
h3
jk = —L.
0	M0.92
(4 — Р-) ctg р
vi= 1 Н--------------
47?
sk <4 cos 0
- 4г
sK ctg р
~4R
JK COS Р
47
Гл. 20 Общая расчетная часть
425
\ < 1
в основных системах для расчета оболочек и пластинок методом сил
Таблица 20.1
нагрузок Д/р
	Равномерное давле- ние p в открытой оболочке	Линейно нарастающее (по закону треуголь- ника) давление р в открытой оболочке	Вертикальная равномерно распределенная по поверхности нагрузка g	Вертикальная равномерно распределенная по горизонталь- ной поверхно- сти нагрузка q	Нагрузка N9, при- ложенная вдоль образующих (равномерно)	Равномерный нагрев на t град.
ац„ =°;
Мр
дц______/У .;
НР hnE
A?. ‘aSa
Np

Для верха:
Дц =- Мр	рг‘ . h^El
д1* нр	= 0;
дц Np	=х0
Для	низа:
АН	
Мр	h^El
А‘Ц = -	рг1 .
Нр	hpE ’
ДЦ Np	«0
ДЦ =0;
Mg
дп
Нё 2Eha
дв -	- Srb
Ng 21^Е
Схема и зна-
чения переме-
щений те же,
что и для
нагрузки g
д«-о;
Mt
А?.. «== t а Ь, где а—ко-
zvf
эффициент температур-
ного расширения для
стали, равный 0,000012
ди
HN^
да ю 0:
MN. *
И
N9b
ДЦ___________
ДК _________gR х
Mg hK sin 3 Е
X
+ -^1;
2 J
Hg 2EhK
X [sin 2(3 — р. tg p]
ДК = —^5— X
Mq EhK tg 3
X
x
X [cos 2₽ +
+ (l-|x)]sin3
ДШ”°!
art
cos ft
28—915
426
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
№ n/n	Форма оболочки
3	Усеченный круговой конус
4	t Сфера
Основная система
Единичные перемещения Ь.
(Al — 1; Н~ 1; У = 1)
Перемещения от
Равномерное давление р
в замкнутой (закрытой) оболочке
М
М
gioc _
MAf EjKK
hJ0 3
8KK
MH
6KK =
HH
5 2 sin p0
gKK _ KK
HM 2*Т’3
S3 3inap0
KK
2£J“K
где ^кк e °»78 V Ч ftKK >
KK	F и КК
Л3
jKK =-, __KK
0	10,92
Po
4£0
п 1 ——
skk t1 ~~ cos Eq
4r0
JKKctS?o . JKKcos₽o
—— -	———. ss L — '
4/?,	'	4r,
fiC ==------fc__
MM £./£ W'I
4pa
Eh
c c 1
$2 sin р
5е, = 5е
МЯ НМ 2EJc
2ра sin р
6С
НН
	Eh s2 с с	
J3 с	[~sin Р	
= 2£Jo	L 2	
X sin р as	2ра	fsin Р
^c

Wt
— Р-
cosp 7 .
----— sin р,
2 J
где Jc = 0,78 у p hc ;
/ ft3
rC _______
0	10,92
W\x=l —
№z = 2-
*с
2Р

Р
(1 — 2р.) ctg p;
(1 — P-) ctg P
у;
дКК __ 3P^0 cig
Mp 2ftKK £
sin р,
дКК :
Hp
£ftKK

4

я;
A? e 0»
Mp
дс P Pa stn HI — P-)
Hp
2£ftc
Гл. 20. Общая расчетная часть
427
\
Продолжение табл 20!
нагрузок
	Линейно нарастающее	Вертикальная равно- Нагрузка NOt при- Равномерное давление (по закону треуголь- Вертикальная равномерно мерН0 распределенная ложениая вдоль	Равномерный, нагрев р в открытой оболочке ника) давление р	распределенная по ,	п0 горизонтальной	образующих	на t град. в открытой оболочке поверхности нагрузка g поверхности нагрузка q (равномерно)	
		
		
		
	дк? М 3pRp	-rj { = дК*- °; 'р	ш
	>кк_ рф1п% Нр	EhKK	
	дс «0; Мр	Дс ш Мр	Дс = Mg	ДС „ Mq		Д c Л = 0; Mt
	с	р Ра sin р	_ 7Pg sin р ф	(2+e) P g sin p .		qp (3~)-p.) sin p cos p t		Д “ * i P sIn P til
	Я₽“	2£ЛС		=	£ftc	’	Ehc		
		ДС ЕЗ Нр _ 7РЭ sin 3 „ £&с	. g p2 3 x Ehc	Ac =□ Hq ‘ q pa sin p (созэ p—p.) 2£ftc		
		X pl — COS 3) x X p^ctg’H-lj-	X (cosp— UzA-.'j \	1+cos pj			
		где 7 —^объемный J вес			1		
28*
428
Раздел IV, Стальные листовые конструкции
№ п/п
Форма
оболочки
5
Усеченная
сфера
Плоская
кольцевая
пластинка
Перемещения от

Л3
уж и ж .
0	12(1 — ра)
Единичные перемещения 3^
(Л1 = 1; // = 1; #=1)
ДСС	Scc
Mli EJ™- VFg
4?о
Eh s3
cc cc 3
№ sinpA
cc r0
§сс gcc _
Af/f НМ 2EJCC W
2Ррз|п%
Eh s2 WL
cc cc 3
s3
gee ’ _ cc Г sin p0	cos p0
HH 2EJ<£ L 2 ’ «Г.	2
 2p0
X sin pe ---------- x
^^cc 5CC
Г sin pe W4 COS Po 1 . _
X[ 2
'	________ ft3
«-cc = O,78-rfoftcc; ^=-^
U7,=J1 +  *cc	(1-2p) ctg?.-;
2p,
fcc
W\ = 2 +------— (1 -n) ctg ₽,
Pi
6Ж
MtMx
r3 r2
1 2 x
r2(l—p.) r2 (1+p-)
>ж .= 8Ж =	1 2
Af.M, M,Mt
x Г—2—4—!—1 ;
[ 1 — p. 1 + p J
8ж = ЗЖ ----
MiH HMt £/Ж
—--------------------ln —1.
2(1+H)	(l^)(r2-r2j rt
бж «8ж Зж 8ж
NMt M2N NMa
5Ж == 5ж 0.
HN NH ’
Равномерное давление р
в замкнутой (закрытой) оболочкё
Ac* =0;
Mp ’
ppgsinp (1 -И)
kCC a-----------------
Hp	2Ehcc
Дж i== Дж = Дж •=» 0;
Aljp Мгр Нр
Phx (г1+ '2)3
дж ==»
NP	4EF
Гл. 20. Общая расчетная часть
42
Продолжение табл 201
нагрузок ^ip
Равномерное давление р в открытой оболочке	Линейно нарастающее (по закону треуголь- ника) давление р в открытой оболочке	Вертикальная равно- мерно распределенная по поверхности нагрузка g	Вертикальная равномерно распределенная по гори- зонтальной поверхности нагрузка q	Нагрузка N& при- ложенная вдоль образующих (равномерно)	Равномерный нагрев на t град.
=0; Мр •	ДСС м Нр ppgsin₽o	-				Аш“0: А“ =«<posin₽o
2£ЛСС	/	1		/	йж e дЖ 0. Ш Ht дЖ и а 1Г
-					Nt	1
430
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
№ п/п
Форма
оболочки
Основная система
Единичные перемещения 6^
(^ = 1; Н = 1; у=1)
№ n/n
Перемещения от
Равномерное давление р
в замкнутой (закрытой) оболочке
Плоская
кольцевая
пластинка
(продол-
жение)
МгМг
И X '1 1
х L (1+р-) + (1-р.) J ’
Г2'
=3 5Ж == ----— X
EJ*
—________________!-------mA.
2U+pJ (1—и) ( r2 _ г2) Lrt
<3+H)(4-rf)|
2 (1 + {*)
+ г? In Cul ;
а Гя J
(rt+G) ' ’ ГДе г2“ Г1) Аж
NN 4EFt	'	ж
 n 12r (1 — |X) .
MM Eh* ’
П
ДП	Г*. . дП .
Mp	2Eh* ’ NP'
П
Форма оболочки
Основная система
Единичные перемещения
(Л1 = 1; Я = 1; W = 1)
Полубесконечная пластин-
ка на упругом основании
p
'HHHimjiniiHiiiir
fin ~ §п 5п == gn _= 0 * бп
NM MN NH HN NN
(Для круглой пластинки можно также принять 5^^ нз схемы 7)
Примечания. 1. Канонические уравнения:.
Х1 8п+ *2 ’12+ *8 813 + • •+ хп 81л + А1₽ = 0 :
Х1 *21+ х2 822+ *3 823 +• • ’+ х„ 82Л + Д2Р “
2. Знаки величии &
. Х1 8rtl+ Х2 ®n2"b *3 Sn3 “I Хп 8пп "Ь ^Пр °’
и A ip приняты применительно к направлениям усилий и нагрузок, показанным на схемах данной таблицы.
Е1гя
, 'где Dn — цилиндрическая жесткость пластинки, ^П = ТГ(Г^Р)' ’ k ^/^’ — коэффициент постели пластинки.
Гл. 20. Общая расчетная часть
431
Продолжение табл. 20 1
нагрузок Д^р				
	Равномерное давле- ние р в открытой оболочке	Линейно нарастающее (по закону треуголь- ' ника) давление р в открытой оболочке	„	.	Вертикальная равно- Нагрузка Not при- Вертикальная равномерно мерно распределенная ложенная вдоль распределенная по по- по горизонтальной по-	образующих верхности нагрузка g верхности нагрузка q (равномерно)	Равномерный нагрев на t град.
			1	
4^“0:
4м“в"
Перемещения от нагрузок Д;р
„	I Равномерная нагрузка р по всей площади, не доходящая до края
Равномерная нагрузка q по линнн на расстоянии а от края |	F у на расстояние а	*
х	1	’
4. Значения величин тц определяются как функции тх ™, где х — абсцисса, ----------------X Выражение этих'фуикцнй (тх) (тх) » j
*п	Sn
е~тх cos тх + е~~тх sin тх\ (тх) = е~~тх sin тх. г^(тх) ~ е~~тх Cos тх — е~тх sin тх; (тх) = cos тх.
Абсцисса х в рассматриваемом случае (п 8) принимаётся равной а.	'
Значения функций тц (тх) и коэффициентов постели для различных грунтов приведены в ряде справочников н книг, излагающих расчет j’
балок на упругом основании, теорию пластинок и оболочек. (См., например, расчетно-теоретический том „Справочника проектировщика про-*
мышленных, жилых и общественных зданий и сооружений*, Госстройиздат, 1960).
5. Индексы „ж* — кольцо жесткости; п — пластинка; ц — цилиндр; к — конус; кк — усеченный конус; с — сфера; сс — усеченная сфера.
432
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 20 2
Значения величин kit k2, приведенных в табл. 20.1
X	К	Разность		Разность	й,	Разность
0.5	24,18661		12,02662		4,00520	
		5,95160		2,07805		0,36316
0,55	18,23501		9,94857		3,63937	
		4,12393		1,67786		0,30190
0,6	14,11108		8,37071		3,33747	й
		2,94570	J	1,22584		0,25530
0,65	11,16538		7,14487		3,08217	
		2,15940		0,97125		0,21855
0,7	9,00598		6,17362		2,86362	
		1,61671		0,78152		0,18894
0,75	7,38927		5,39210		2,67468	
		; 1,23318		0,63750		0,16492
0,8	6,15609		4,75460		2,50976	
		0,95610		0,52537		0.14519
0,85	5,19999		4,22923		2,36457	
		0,75133		0,44100		0,12853
' 0.9	4,44866		3,78823		2,23604	
		0,59787		0,37012		0,11454
0,95	3,85079		3,41811		2,12150	
		0,48081		0,31396		0,10259
|	3,36998		3,10415 t		2,01891	
		0,39030		0,26836		0,09227
1,05	2,97968		2,83579		1;92664	
		0,31949		0,23077		0,08336
	' 2,66019		2,60502		1,84328	
		0,26339		0,19944		0,07552
1,15	2,39680		2,40558		1,76776	
1,2	2,17824	0,21856	2,23238	0,17320	1,69912	0,06364
1,25	1,99591	0,18233	2,08139	0,15099	1,63659	0,06253
1,3	1,84305	0,15286	1,94930	0,13209	1,57951	0,05708
		0,12868		0,11590		0,05220
1,35	1,71437		1,83340		1,52731	
1 4	1,60566	0,10871	0,73146'	0,10194	1,47950	0,04781
1,45	1,51357	0,09209	1,64163	0,08983	1,43569	'	0,04381
1,6	1,43536	0,08821	1,56233	0,07930	1,39548	0,04021
1,55	1,36882	0,06654	1,49225	0,07008	1,35858	0,03690
1,6	1,312213	0,05669	1,43028	0,06197	1,32469	6,03389
1,65	1,26379	0,04834	1,37544	0,05484	1,29359	0,03110
1,7	1,22256	0,04123	1,32692	0,04852	1,26504	0,02855
1,75	\ 1,18740	0,03516	1,28401	0,04291	1.23885	0,02619
1,8	1,15743	0,02991	1,24607	0,03794	1,21484	0,02401	,
1,85	1,13190	0,02553	1,21257	0,03365	1,19285	0,02199
1,9	0,11020	0,02170	1,18302	0,02955	1,17273	0,02012
1,95	1,09129	0,01891	1,15648	0,02b54	1,15383 z,	0,01890
2	1,07619	0,01510	1,13414	0,02234	1,13759	0,01624
2.05	1,06303	0,01316 1	1,11410	0,02004	1,12232	0,01527
2,1 ,	1,05198	0,01107	1,09658	0,01752	1,10846	0,01387
2,15	1,04269	0,00927	1,08131	0,01527	1,09587	0,01257
2,2	1,03496	0,00773	1,06805	0,01327	1,08449	0,01138
2,25	1,02855	0,00641'	1,05658	0,01148	1,07423	0,01026
2,3	0,02327	0,00528	1,04669	0,00988	1,06499	0,00924
2,35	1,01894	0,00433	1,03823	, 0,00846	1,05Ь70	0,00829
2,4	1,01543	0,00361	1,03101	0,00722	1,04929	0,00741
2,45	1,01260	0,00283	1,02490	0,00611	1,04268	0,00661
2,5	1,01035	0,00225	1,01976	0,00514	1,03681	0,00587
2,55	1,00858	0,00177	1,01547	0,00429	1,03162	0,00519
2,6	1,00721	0.00137	2,01193	0,00354	1,02703	0,00459
2,65	1,00616	0,00105	1,00903	0,00290	1,02302	0,00401
2,7	1,00537	0,00079	1,00668	0,00236	1,01951	0,00351
2,75	1,00480	0,00057	1,00481	0,01870	1,01648	0,00305
Обозначени	е; X——г де h — *Ц		расстояние между местами возникновения краевого эффекта;			При X >> 3 kt «= kt « k9 «в 1,	
al 7000	I* 6? кг/м*							757SI	^250
6000									
5000				।			m	/1444	У™
4000								У	
3000					t		6448 ,	\ 3510/	
2000					25	7^	&	I / L	 ГЯ79	^'00 ^-50
1000 f 25 4000 •2000 •3000		61	96£^	10^	1390^ 91JL-1 Ж	£	'38	.	t ° Lx 1боо mi^^		
	-51 -iiq			—ZZ		ЧзГ—'у			^50
	-282		—	-168	<il!9Q j -J •2326	1	770	" 1	^55 -mt	/
•4000						•319b			
3000							-®z^		fan
6000 7000									
							1		
>6000		IO9	St		&		W’	50*	609	w 10-	^’25t
•^кг/ск*

~6st к tic* s
Рис. 20 6 Графики для определения краевых напряжений при неограниченной
упругости в месте пересечения цилиндра и!конуса от внутреннего давления р=1 кг/см2
д — меридиональные напряжения в цилиндрической оболочке» б — кольцевые напряжения в цилиндрической оболочке; 9
меридиональные напряжения в конической оболочке, г —- кольцевйе напряжения в конической оболочке
434
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
. а)
J	t О
тШСН*
*50/1	—
~$гккг/см2'
\*б?нг/сн2
-250-
500 -
- 750 Г77г
>™о

о^10°
д(=20о
+ 35
с(=20°____
о(гОО°ПГ^\
+28 1/гЯ
Й —........
о(-50°
\c(f=60°
ho
of» 4/7
o(f-809
с/-Ж cf=4/7;
. -213-17 <*i
+43
500
1000
Рис, 20 7. Графики для определения краевых напряжений при неограниченной упругости
а — меридиональные напряжения в верхней конической оболочке; б — кольцевые ^напряжения в верхней конической обо-
Напряжения определены:
а — а (места соединения конуса с
цилиндром).
— меридиональные напряжения в
цилиндре;
ag — кольцевые напряжения в ци-
линдре;
а* — меридиональные напряжения в
конусе;
^2 — кольцевые напряжения в ко-
нусе.
б) сечение Ь~~Ъ (места соединения двух кону-
сов между собой).
Для а = 10°; <ц = 20°; а = 20°;	= 40°.
oj — меридиональные напряжения
верхнего конуса;
а) сечение
Для ,а от 10 до
80° через каждые
10°:
кольцевые напряжения верх-
него конуса;
а = 30°; ах = 60°	— меридиональные напряжения
нижнего конуса;
а — 40°; «1 = 80° кольцевые напряжения нижне-
го конуса.
Каждое из напряжений имеет два значения, соот-
ветствующие крайним волокнам (фибровые напряже-
ния). В графиках отложены полные значения напря-
жений с учетом всех составляющих по моментной и
безмоментной теориям. Расчет напряжений проводился
методом £ил точно (без отбрасывания малых величин).
Знаки напряжений: плюс — растяжение, минус —
сжатие.
Краевой эффект у колец жесткости цилиндрических
оболочек, загруженных внутренним давлением р.
Расчетная схема приведена на рис. 20.8. Приняты
Гл. 20. Общая расчетная часть
435
в месте пересечения конуса с конусом от внутреннего давления р=1 кг]см?
лочке; в — меридиональные ^напряжения нижней конической оболочке; а —кольцевые напряжения в нижней конической
лочке
обозначения: г — радиус цилиндра (до деформации),
йц —толщина цилиндрической оболочки; F — площадь
сечения кольца жесткости; su = 0,78-/ rh^.
Приращение радиуса -цилиндрической оболочки под
нагрузкой вне зоны краевого эффекта определяется
по формуле 20.6
Поперечная сила при кольце конечной жесткости
(20.35}
рг2 /. _ J£\
Ehu \	2 / '
Поперечная сила при бесконечно жестком кольце
(20.36)’
F + 2^
Д г —
н =	(1—£-).
Приращение радиуса кольца жесткости
г2
Дгж = (рс+2Я)-—.	(20.33)
Е.Г
Изгибающий момент
Мг =		(20.34)
Краевой эффект от эксцентричного примыкания
оболочек. Величины изгибающих моментов, возникаю-
щих в оболочке при эксцентричном примыкании от-
дельных ее элементов, определяются совместным ре-
шением уравнений
/Пл + /пПр = /п;	(20.37)
ягПр
(20.38}
36
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица \ 20.3
Значения величин А в зависимости от формы примыкающих оболочек
Форма оболочек	Случаи примыкания						Углы поворота частей оболочки		Л = —л- тпр
							левой	правой	
Цилиндрические		и» с с	L	-л О	1 м к	к	4г? m 1 л h. s? Е 1 1ц	4imnp h2 4ц Е	5 [Л ] 2 kJ
5
Л<2
л14сЧ
Сферические
Конические
4Pnm	'
*2 пр
h2S2cEW2	L
U7X *= 1 — 0,5 —— (1 — 2р) ctg а ;
Р1
*2с	'	•
W2 = 1 + 0,5 —— (1 — 2{i) ctg
/V,
А1
JQ 10,92 ’
5кк отпр
4
гКК _	
0	10,92’
sK (4 — р.) ctg а
SKK о — ctgg
4Да

5
ГГр имечание 1. Разницей в величине радиусов примыкающих частей оболочки при определении величин N обычно пренебре-
гают.
2. Значение s„ , и см. в табл. 20.1.
ц с к к к	_______ ..
тде tn — сумма моментов, действующих в обеих частях
оболочки (на единицу длины), равная произ-
ведению величины эксцентрицитета е на
усилие, действующее .в оболочке N;
m = Ne,	(20.39)
*тде /пл — искомый изгибающий момент на единицу
длины в левой части оболочки;/
ffinp— искомый изгибающий момент на единицу
длины в правой части оболочки;
А — параметр, зависящий от очертания примы-
кающих частей оболочки, принимается
Рис. 20 8. Расчетная схема для определения напря-
жений в цилиндрической оболочке у колец жесткости
при загрузке внутренним давлением р (
по табл. 20.3, составленной из условия равен-
ства углов поворота обеих частей оболочки.
Другие случаи краевого эффекта Усилия напряже-
ния, деформации и перемещения7' для других случаев
краевого эффекта приведены в табл. 20.4.
Д. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ
ДНИЩ, ПРИМЫКАНИЙ И КОЛЕЦ
В «Правилах устройства, установки и освидетель-
ствования сосудов, работающих под давлением» (Энер-
гоиздат, 1951) имеется ряд нормативных указаний по
расчету днищ различных геометрических очертаний, а
также различных “примыканий к корпусам сосудов.
Расчет колец см. в главе 19.9, а более подробно в кни
ге [71]
Е УЧЕТ ОДНОВРЕМЕННОГО ДЕЙСТВИЯ КОЛЬЦЕВОГО
ИЗГИБА СО СЖАТИЕМ ИЛИ РАСТЯЖЕНИЕ^ У КОЛЕЦ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК
При одновременном действии кольцевого изгиба
и внутреннего или 'внешнего давления р суммарный
кольцевой изгибающий момент от внешних нагрузок
следует умножать на поправочный коэффициент
. 1 1 '
е =---------— =	------—-	(20.40)
1±^_	1±4р/-Д8
3EJ	Х“ Е \ li )
Гл. 20. Общая расчетная часть
437
Таблица 20.4
Усилия напряжения, деформации и перемещения для некоторых случаев краевого эффекта
№ п/п 1	Схема	Усилия напряжения	Деформации и перемещения
1	Осесимметричная оболочка произ- вольного очертания, нагруженная рав» номерной Нагрузкой Н по свободному краю в плоскости нормальной оси оболочки 1 н Гг-	||	л	4 «>	'"Т"	II	1	И •j	7	-’Г	л	л	х	t	.	»i> -?»	’ Л Л	II	Л	4	1	1	4 *1^ ••	! -	- s । «в1'‘ - L N* . с]б»	ч* 5	в. н	«> ,	IS '	+ sjis-	? MX -TT-	я . » .	« F <4	ch ' «  1 Л-7 т " "I'i. =s £	“	i	?	"1-	Z	-% “	1	я	7	« .	II I "	“	cad! Г а» |н	1* 	 о x i 1			'		‘Приращение радиуса у края Дг=	sin2 ₽ (s3—	ctg (Э V 2D	\ 2Rt	J Угол поворота края 1 <р=	sin В, 2D где ₽ — угол наклона касательной к образующей с нормалью к оси в рассматриваемом сечении
2 Г	Осесимметричная оболочка произ- вольного очертания, загруженная мо- ментами в меридиональном направ- лении, равномерно-распределенными по свободному краю 0 1	1, \ г Г 2	X	« Alf ® —— e s (cos — 4~ sin 1 » 1	/?2	\	«S	S) — макс; 21	R,	2 X ”T 2AL	x X e & 	— cos — ; 5	5 	 X~ N* =	e s Mi (cos —— sin — 'l ; , 2 s*Rt	\ s	s ) 7V“aKC = 2^Mi h x = 0. 2	K2sa Поперечная сила: 3 _ x 0х = (2 —2 e s —‘sin — ; \ Rt )	s	s 3 QMaKC =0,644 (—'I 2	при x=— ; \ R.	)	s ,	4 А	6Л*Т	А	«л/ A x	1	A x	GM. al“	Ла *	®1макс	’ ЛХ	вМ2	-х ^2 °2= ft, : . "f=—= "Г'	o-v 2 макс — и	х 	 h	h	Приращение радиуса у края Дг = —— sin В, 2D где р — см. п. 1 настоящей таблицы. Угол поворота у края Mis ф D
438
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Продолжение табл. 20.4
№ п/п	Схема	Усилия и напряжения	Деформации и перемещения
3	Осесимметричные оболочки других очертаний, загруженные по свободно- му краю силами Н илн	направлен- ными так же, как в схемах, приведен- ных в пп. 1 и 2 настоящей таблицы	Усилия и напряжения могут быть получены как частный случай по схемам и формулам, приведен- ным в пп. 1 и 2 настоящей таблицы	Деформации и перемещения у края принимать по табл. 20.1 При отсутст- вии в этой таблице оболочки заданной формы деформации можно получить из формул схрм> приведенных в пп. 1 и 2 настоящей таблицы, как част- ный случай
4	Цилиндрическая оболочка под дей- ствием .радиальной силы Р, равномерно распределенной по малой площади ра- диуса b и удаленной от концов цилинд- ра	Изгибине напряжения по оси х вне площадки под грузом радиуса Ь’. -[-•(тЯЧг АР	рг а8 — р- 0,42 1П—=а/п., 3 h*	X	(2)’ где	> 1 р = 0,215 + 0.5	’ 1 Изгибине напряжения по оси у (по окружности, иа которой расположена нагрузка) вие площадки под грузом радиуса b А Л	Р	0,215г fta0,42In —	«(])=’<2). Максимальные напряжения под силой: Л	Р /	0,215г 6ц \ ®1макс а= —\°’42 In b	4тг / Л	Р /	0,215г	6 \ а2макс=*~ ^0,42 In	Н —j	Радиальное перемещение: 0,135Рга — (Эох. дг=	е ro (cos p^-f-sln PeX), £hs где o 0,3125 ₽•==	• г Максимальное перемещение под си- лой д	0,135Рг* макс Дг 		при х = 0 Eh*
5	Цилиндрическая оболочка под дей- ствием равномерного радиального дав- ления р (на единицу длины)	Изгибающие ^моментыв меридиональном направ- лении: '	як<.“ “Л (под иаг-руЭКОЙ); X е	(cos ——f-sinА— 1 i	1	•’ц	snl — — 1 л e s4 sin — 1 • 2 \ ц	su J Напряжения в меридиональном направлении: Л	, 6"f. = а . = ± 	(на расстоянии х); U)	h2 Л	s Зрз а1 макс~“°(1) макс — ± ~2№ ^П₽И Х = Максимальное кольцевое напряжение (под нагруз- кой при х = 0) а - рг •	’2 макс-	Радиальное перемещение .._ _ рг’ 2£/»лц '
Гл. 20. Общая расчетная часть
439
Продолжение табл, 204
№ п/п	Схема	Усилия и напряжения	Деформации и перемещения
6	Цилиндрическая оболочка, нагру- женная радиальной равномерной на- грузкой 77.no свободному краю	Изгибающие моменты в меридиональномj направ- лении: X Mx~s..He	sin — ; 1	Ц	*ц д^макс	о,322№ц (при x==	• Поперечная сила X ~	гт 1	(	X	, Х \ = Не • Ц cos	sin	 |  \	5ц / Напряжения Л	1,932/75	(	KSn\. 1 макс а(]) макс	&	\при Xi=x 4 у 9 Л Л	2Нг .	*{2)макс=+ч7<У к₽ая)* Qx Касательные напряжения т « —— п	Радиальное перемещение Hs3 -sir
* 7 1	Цилиндрическая оболочка, нагру- женная меридиональными моментами Mi на единицу длины краевого сече- ния, распределенными по всему сече- нию (	J 	X Мх == Mte 5Ц (cos	+ sin	\ 1	5 V	5J д^макс _ (у края); X Л 2Mte 5и , х jQ =	J	? sin 	; ' X	s	’Л	s’ Ц	Ц Aft	ГС5 \ 4макс= °>644	 , п₽и *=“Г ! su	4 / Л	6Л4Г 0)	h2 Л	6Mt а1 макс “ а(1) макс “ ± h3	к₽ая)‘» Л Л аа = jwj X 2rMt е 5Ц (cos —	sin	| а 	ДЦ /	. (2) ц _ 2rMt .	_Q_ а2макс ь2 ;	h ц	Радиальное перемещение — <
440
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Продолжение табл. 20.4
№ п/п
Схема
Усилия и напряжения
Деформации и перемещения
Цилиндрическая оболочка с плоским
днищем, загруженная равномерным
внутренним давлением р
!
4D« ’?, I* +
2pr2Eh D
2rD (1—р.)
ВЛ + _Ч-----------
д
ц
Напряжения цилиндрической обо-
лочки определяются путем суммиро-
вания мембранных напряжений' от
внутреннего давления р, напряжений
от Н (случай 6) и напряжений от
(случай 7).
Напряжения в днище определяются
как в круглой пластинке, суммирова-
нием напряжений от р и Mt и ради-
альных напряжений —— от сил Н
hn

Г 2
н мх---------и
'	5Ц
Е\ +
2D^r (1 — р.)
53
Пд<<1 + ^
Р',рц
W s2 (i +
ц
Цилиндрическая оболочка с днищем
в виде полусферы, загруженная равио-
мерным_внутренним давлением р
Напряжения цилиндрической обо-
лочки находятся способом, описанным
в случае 8. Напряжения в днище на-
ходятся суммированием мембранных
напряжений бт нагрузки р, от на-
грузки Н (случай 1) и нагрузки
(случай 2).	\
Приращение радиуса цилиндра
Приращение радиуса сферы
Дг
С 2£ЛС'
10
Цилиндрическая труба с фланцем
иа болтах под равномерным давлением
рис продольными силами Р
V3-	+ 0,2325/ГО р—
Ц86/М-Л [	(2-4-0,11b	+
— 27^^4-0,5377/) Р ,
-t 1,6103/^4-0,866/4
/ I
( r^l.Se/ft^^hjTaP-^.SAp^/3--
1.5ГЛ — 3.464A
где /= ah;
h3 (3a* 4- 543)
3,58h3
h3{ (UJ^a3)
d*	b
ln-^4-G.l (Ь»-.а3)
3	a
, Гл. 20. Общая расчетная часть
441
Продолжение табл/ 20.4
№ п/п	Схема				Усилия и напряжения	Деформации и перемещения
11	‘ и				Изгибиые напряжения в цилиндре Л ' 6Aft <У1цх=: № ’ Радиальные изгибные напряжения во фланце Л	6 (	Hht\ ’1Ф ~ h.2 \Mi 2 J’ \ 1	
				— р		
	Р-—					
	Р~~	//			Продольные мембранные напряжения в цилиндре Р+рп(а~тУ а!Ц	хаЛ Радиальные мембранные напряжения во фланце Н । <1ф=—+₽	/
Обозначения: и — соответственно меридиональные и кольцевые напряжения по безмоментной теории; <п и — меридиональные и кольцевые краевые напряжения соответственно от меридиональных сил /77 и кольцевых сил /77; ' Л Л и —меридиональные и кольцевые краевые напряжения соответственно от меридиональных изгибающих моментов	и кольцевых изгибающих моментов Af2, ) <у и а — соответственно суммарные меридиональные и кольцевые напряжения; U) (*)	. е — основание натуральных логарифмов; « = 0,78 Dj === ^-^2	цилиндрическая жесткость. Остальные обозначения по рис. 20.1, а. Примечание; В схемах 1 и 2 усилия и напряжения отнесены к сечениям в плоскости радиуса г. Для перехода к коническим сечениям по радиусу из формул следует исключить отношейие <	(рнс. 20.1, а). «2						
где знак плюс следует применять при внутреннем дав-
лении, вызывающем кольцевое растяжение, а знак ми-
нус — при внешнем давлении, вызывающем кольцевое
сжатие.
Ж. УСТОЙЧИВОСТЬ КОЛЕЦ, ОБОЛОЧЕК И ПАНЕЛЕЙ
Устойчивость кольца при равномерном радиальном
сжатии (рис. 20.9). Для кольца произвольного сечения
<7крг ЛГКР (n*—\)EJ
Ок₽ F F	r*F
(20.41)
Для кольца прямоугольного сечения шириной, рав-
ной единице,
Ркр- F - F -	12f2	. (20.42)
В ^формулах (2041 и 20.42) акр, (?кр и NKp —
критические напряжения, нагрузки и усилия; г—радиус
кривизны; F—площадь сечения; h — толщина оболоч*
ки; J — момент инерции; Е— модуль продольной упру-
гости; п—число полуволн кольца три
в ости
Прй потере устойчивости’
для п = 2 (рис. 20.9, б)
3EJ
’кР~ г2/7’
£/г2
потере устойчи-
во. 43)

Рис. 20.9. Схема кольца при равномерном ра-
диальном сжатии х
а впюра нагрузки , б — потеря устойчивости при
л«2; а — то же, нри л-3; а — те же, при п-4
442
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
для п = 3 (рис. 20.9, в)	'		
	8EJ	
акр —	r*F ’	
	2Е№	(20.44)
акр —	Зг2 ’	
для п = 4 (рнс. 20.9, г)
15FJ	
°КР- ггр ’	
. ЪЕ№	(20.45)
°кр — “ 4г2 ’	
Таблица 20.5
Коэффициент ki для формулы 20.5 (при ц=0,3)
Значения k. при условии опирания
	свободном шарнирно подвижном	шарнир- но непод- вижном м	с защемлением только от по- ворота н с сохранением подвижности в плоскости опирания	с полным за- щемлением от поворота н смещений
Ai	1,41	1,52	1	4,56	5,45
*2	0,00202	0,00576	0,00505	0,015
*3	1,08	0,407	5,92	3,29
А^	0,25	2,07	0,0835	0,394
В формулах 20.43—20.45 первые значения для коль-
ца любого сечения, вторые — для кольца прямоуголь-
ного сечения, высотой h и шириной, равной единице.
чивости, как у стержня. Теории устойчивости сжатых
цилиндрических оболочек со статистическим учетом
влияния погрешностей формы в полной мере еще не
Рис. 20.10. Схема сфери-
ческой панели, находя-
щейся под действием
внешнего радиального
давления
Из этих выражений следует, что критическое напряже-
ние быстро возрастает с увеличением числа полуволн.
Для дуги кольца с центральным углом 2 а наименьшее
значение критического напряжения при радиальной
сжимающей нагрузке будет
<7крГ______^кр ‘ Ш
°КР — р — р — ргг
i7C2-----а2
а2
(20.46)
Л
При а'у= ~ выражение
3EJ'
= Г [см. формулу
Г2Г
(20.46) превращается в сгкр =
(20.43) при п = 2].
Устойчивость шаровой оболочки, находящейся под
внешним равномерным радиальным давлением р. Кри-
тическое напряжение
(20.47)
Рис. 20 11. Схема и графики коэффициента k для
расчета устойчивости короткой цилиндрической
оболочки при осевом сжатии по формуле (20.49)
1 — по теоретической формуле С. А. Алексеева (20.50);
2 — по экспериментальной формуле Доннела (20.51) при
отношении —-=875: 3 — то же, при — -=545
т	т
где 6 = 0,09 -4-0,16. Верхнее значение принимается при
высокой точности изготовления и плавном загружении;
для обычных производственных условий k = 0;09 -4- 0Д2;
h—толщина оболочки; г — радиус шара.
Устойчивость сферической панели, находящейся
под действием внешнего радиального давления р
(рис. 20.10). Критическое давление ♦
Eh* Г Н/ № ,	,
/ ууа \А-
+ k3 — Ч2 •
(20.48)
Значение коэффициентов ki приведено в табл. 20.5.
Устойчивость короткой цилиндрической оболочки
при осевом сжатии (рис. 20.11). Приводимые ниже
формулы относятся к коротким цилиндрическим обо-
лочкам, у которых не может быть общей потери устой-
создано. Ниже приводятся расчетные формулы, приме-
няемые в (практике проектирования, сравнительно удов-
летворяющие экспериментальным данным. Общая фор-
мула проверки устойчивости цилиндрической оболочки
при осевом сжатии имеет вид
Eh
окР=6—— .	(20.49)
Коэффициент k по теоретической формуле
С. А. Алексеева имеет выражение
(20.50)
Значения k по формуле (20.50) приведены на кри-
вой 1 (рис. 20.11), плавное очертание которой с асимп-
тотическим приближением к осям координат отвечает
представлениям, о законе изменения критических на-
, Eh
акр »
Гл. 20. Общая расчетная часть
’ 443
пряжений в зависимости от отношения-^-, для упругого
h
материала и напоминает известную гиперболу Эйлера.
Обращает на себя внимание то, что величины k и а >
на достаточно значительном участке по величине мень-
ше, чем они получаются по формулам Доннела (кривые
2 и 3 на .рис. 20.11), подтвержденным в соответствую-
щей области теоретическими исследованиями Лу-Цзу-
Дао.
Это обстоятельство свидетельствует о том, что
формула (20.50) на ряде участков дает сравнительно
низкие значения критических напряжений, что идет в
запас несущей способности по устойчивости.. Наиболее
рекомендуемая область применения формулы и кривой/,
согласно рис. 20 11, при значениях — от 1600 и выше.
h
По эмпирической формуле, составленной на осно-
вании опытов Доннела, k имеет значение:
0,607— Ю~7{— |
\ h )
й =----------------£------- 	(20.51)
1 + 0,004------
ат
Особенностью этой формулы является то, что
величина k и критическое напряжение скр зависят не
г
только от отношения “ радиуса к толщине, но и от
h
отношения модуля продольной упругости к пределу те-
Е
кучести —.
ат
Доннел производил опыты для сталей повышенной
Е
прочности и бронзы с отношением — = 545 (кривая
ат
Е
3 на рис. 20.11), а также для дуралюмина при— ==
ат
= 265 (на графике не приведено). Доннел провел наи-
г
большую часть своих опытов для значений — от
h
250—300 до 1500—1600.
Кривая 2 на рис. 20.11 соответствует случаю, если
в формулу (20.51) подставить значение
Е - 2 100 000
ат =	2400
(20.52)
Кривые 2 и 3 на рис. 20.11, построенные по форму-
ле (20.51), пересекают оси координат, что характери-
зует их с отрицательной стороны, как недостаточно
соответствующие физической природе рассматриваемо-
го 'явления в крайних участках графиков. Отсюда необ-
ходимо сделать вывод, что формула Доннела применима
в ограниченных пределах фактически проведенных опы-
т
тов, т. е. для отношений примерно от 250 до 1600.
h
Теоретически для идеальной оболочки самое нижнее
значение коэффициента k, полученное Кемпенером, рав-
но 0,182. Лу-Дзу-Дао, пытаясь теоретически осмыслить
влияние погрешностей формы, получил примерно те же
результаты, что Доннел и Ван.
Для практических расчетов остальных оболочек при
амплитудах начальных погибей в пределах половины их
толщины следует пользоваться главой СНиП НТВ 3-62,
в которой приведены значения соответствующих коэффи-
циентов или критические напряжения
При более значительных начальных погибях их отри-
цательное влияние на местную продольную устойчивость
подлежит учету в каждом конкретном случае.
Устойчивость цилиндрической оболочки, находя-
щейся под действием внешнего равномерного радиаль-
ного давления р. Для длинной оболочки, у которой
длина I по сравнению с радиусом г велика (/^8г),
наименьшее значение критических напряжений опреде-
ляется по формуле
aKP=77i------‘	(20.53)
4 (1 — р.2) г2
Для относительно короткой оболочки, длина кото-
рой соизмерима с 'радиусом (/<8г), критические напря-
жения определяются по формуле
РкРг
акр_~Г
(2®.54)
где ркр находится по первой формуле «Мизеса
Eh	1
Ркр~г(п*— 1) ’	п^_ Z2 +
Я2 г2
Eh3
12(1-^)гЗ
(20.55)
где п — число полуволн, при котором критическая на-
грузка ркр имеет минимальное значение. В табл. 20-6
приведены значения п для некоторых отношений
2
г
Таблица 20. 6
««	« f г
Величины п для некоторых значений “ и у
1 г	г п при отношении «— , равном h				
	300	250	|	200 1		50	25
со 10 5 2	2 4 5 9	2 4 5 3	2 3 4 6	2 2 3 5	2 2 3 4
Устойчивость тонкостенной цилиндрической оболоч-
ки, находящейся под совместным воздействием внеш-
него равномерного радиального- давления р и осевого
сжимающего напряжения а , Критическое состояние
определяется по формуле Муштари
а	р
	+	= 1 ,	(20.56)
акр----------------------------Ркр
где акр и ркр определяются по формулам (20.49) и
(20.55).
Прикладной метод расчета устойчивости цилиндри-
ческих оболочек, подкрепленных кольцами жесткости
при равномерном всестороннем сжатии. Из двух приво-
димых ниже формул для использования принимается
результат, даюший наибольший запас несущей способ-
ности:	Ж
444
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
1) формула Саутсвелла, упрощенная П. Ф. Пап-
ковичем, при выводе которой учитывалось только ра-
диальное внешнее давление, а осевое сжатие не учи-
тывалось
/ 100й Л/ 100Я
ркР=18,3/—— ) (——
2) вторая формула Мизеса, упрощенная П. Ф. Пап-
ковичем, учитывающая всестороннее равномернбе
сжатие
Ркр — 19»1
/ 100Я У / IQOftr \Q.58 -
\ г /( lz /	9
(20.58)
где I — расстояние между кольцами жесткости. '
При практическом использовании формул (20.57)
и (20.58) Ю. А. Шиманским рекомендуется применять
следующие поправочные коэффициенты:
vji —учитывающий влияние начальной, кривизны и
неточность теоретических формул;
vja — учитывающий влияние величины сжимающих
напряжений на • устойчивость или нелинейную
зависимость между напряжениями и дефор-
мациями у различных сталей.
Порядок практического выполнения расчетов устой-
чивости цилиндрической оболочки, подкрепленной коль-
цами жесткости при всестороннем равномерном сжатии.
1. Вычисляют по формулам (20.57) и (20.58) кри-
тическое давление ркр.
2. Находят по табл. 20.7 значение поправочного
коэффициента vji в зависимости от расчетной толщины
оболочки h.
Таблица 20.7
Поправочные коэффициенты тц
Фор- мулы	Значения при толщине оболочки h в мм										
	4	5 1	6	7 1	; 8	9	101	! ' И	12 |	L3 4 5_	15
(20.57)	0,45	0,57	0,69	0,8	0,9	0,99	1,05	М	1,15	1,18	1,21
(28.58)	0,42	0,52	0,62	0,72	0,81	0,88	0,93	0,97	1,0	1,02	1.04
3. Вычисляют среднее > сжимающее напряжение в
продольных сечениях оболочки, отвечающее давлению
ркр по приближенной формуле
акр ~ 1Л Ркр 	(20.59)
4. Находят по табл. 20 8 величину поправочного
коэффициента в зависимости от акр (формула 20 59)
и вида стали.
5. Вычисляют действительное критическое давлений
оболочки
Р1кр ~ Ркр •	(20.60)
6 Вычисляют среднее критическое сжимающее на-
пряжение в продольном сечении оболочки, соответст-
вующее давлению piKp по формуле
а1кр “ ^2 °кр •	(20.61)
Пример. Требуется определить р1кр' и а1кР для ци-
линдрической .оболочки, укрепленной кольцами жест-
кости при всестороннем равномерном сжатии. Расчет-
ная толщина оболочки 1,25 см; радиус оболочки
Таблица 20.8
Поправочные коэффициенты
акр	Значения т^для стали			акР	Значения т]г для стали		
	обыкновенно- го качества	о о а» и ч х « а> X 3 М д СК О о я Хох	марганцовис- той		обыкновенно- го качества	повышенного сопротивления	марганцовис- той
200	1	1	1	4000	0,51	0,69	0,77
400	1	1	1	4200	0,5	0,68	0,76
600	0,93	0,97	0,97	4400	0,49	0,66	9,75
800	0,9	0,95	0,95	4600	0,47	9,64	0,74
1000	0,88	0,94	0,94	4800	0,46	9,62	0,72
1200	J 0,85	0,92	0,92	5000	0,44	0,61	0,7
1400	0,83	0,91	0,91	5200	0,43	0,6	0,69
1600	0,8 '	0,9	9,91	5400	0,42	0,59	9,67
1800	0,78	0,89	0,9	5600	0,41	0,58	0,66
2000	0,74	0,87	0,9	5800	0,4	0,57	, 0,65
2200	0,71	0,84	0,88	6000	0,39	0,55	0,64
2400	0,68	0,84	0,87	6500	0,37	0,52	9,6
2600	0,66	0,82	0,86	7000	0,35	0,49	0.57
2800	0,64	0,81	0,85	7500	0,33	0,47	9,55
3000	0,62	0,8	0,83	8000	0,32	0,45	0 53
3200	0,59	0,78	0,82	8500	0,3	0,42	9,51
3400	0,57	0,76	0,81	9000	0,29	0,41	0,49
3600	0,55	0,74	0,8	9500	0,28	0,39	0,47
3800	0,53	0,71	0,79	10000	0,27	9,38	0,46
г « 200 см; расстояние между кольцами жесткости /=
= 70 см; у = -L =2,86.
Первый вариант решения с использованием фор-
мулы (2Q.58) для определения ркр:
100 h
&i =------------=0,625; по табл. 20.7 7ц=1,0к
г
по формуле (20.58) ркр = 19,1 а2 (у2 ^) 0,58 — 19 кг[ся?\
(20.59) окр= 1,1 1]!^= 3380 кг/сл2; по
по формуле
табл. 20.8 vja =0,77, по формуле (20 60)
Ркр — 14,8 кг/см2\ по формуле (20.61) ^1крг='02акр =
==2600 кг/см2.
Второй вариант решения с использованием форму-
лы (20.о7) для определения ркр а
1007г
&2 =------“-=1,79; 7)1=1,165;
з
ркр = 18.3&J2= 16,2 кг/см2;
а = 1,1 тц = 3300 кг/см2 ; т]2 = 0,77 ;
h	I
PiKp — ^iWxp^ 14,5 кг/см2; а1кР= т)2= 2540
В качестве окончательного принимаем результа-
ты^ полученные с использованием формулы (20.57),
обеспечивающие больший запас прочности
Устойчивость при внецентренном сжатии цилин-
дрических оболочек в продольном направлении. Кри-
тическое напряжение
Гл. 20. Общая расчетная часть
445
и из эпюры изменения температуры с крайними орди-
натами, равными
. ^макс ^мин
где акр — критическое напряжение при чи-
стом осевом сжатии, определяемое
по формуле (20.49);
а”рг = 1,4	— критическое напряжение при чи-
стом изгибе (получено экспери-
, ментально);
а = 1 — -----;
°макс
амин— наименьшее по сжатию краевое
(фибровое) напряжение;
амакс — наибольшее по сжатию краевое
(фибровое) напряжение.
Крайние значения критических напряжений по
формуле (20.62) (структура формулы предложена
д-ром техн, наук Б. М Броуде): I случай — при равно-
СМИН	. <	_	СЖ -гт
мерном сжатии--------==4~1; а =0; а = < ; II слу-
смакс,	КР К₽
<,	аМИН	1	л
чаи — при чистом изгибе -------- = — 1; а = 2; а =
амакс	' Р
= акрГ —	; Ш случай — при сжатии по треуголь-
ной эпюре СТмиН" = 0;а=1; акр = 1,17; а™ « 1,2	.
амакс	Р	р
Для I и II случаев эта формула дает достаточно
точные значения критических .напряжений, хорошо
подтвердившиеся при опытных исследованиях.
Для III крайнего случая (сжатие при треугольной
эпюре распределения сжимающих напряжений), а так-
же для различных промежуточных случаев и значений
эпюр продольных осевых напряжений значения крити-
ческих напряжений, полученные по формуле (20.62),
следует рассматривать как приближенные, нуждающи-
еся в экспериментальной проверке.
Устойчивость конических оболочек под равномер-
ным радиальным наружным давлением. Конические
оболочки часто рассчитывают по формулам для ци-
линдрических оболочек с радиусом условного цилиндра,
равным наибольшему радиусу кривизны поверхности
конуса. Теория и прикладные методы расчета устойчи-
вости конических оболочек приведены, например, в кни-
ге [9-7] Однако для использования в проектах методики,
приведенной в этой книге, необходимо иметь данные
экспериментальной проверки.
Зя ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБОЛОЧКИ
И КОЛЬЦА
Условные обозначения и зависимости. Все приве-
денные ниже результаты относятся к случаю сохране-
ния ^постоянного модуля упругости Е и закона Гука.
На рис. 20.12 показаны расчетные эпюры изменения
температуры по толщине оболочки h или по ширине
кольца Ь. Знаки приняты применительно к положитель-
ному изменению температуры (нагреву).
1. Расчетная эпюра изменения температуры состо-
ит из эпюры средней температуры
, ^макс ~Н ^мин
У свободных колец и осесимметричных оболочек
от температуры ti возникают только деформации и не
возникает напряжений, а от температуры t возникают
только напряжения и не возникает деформаций, при
этом в последнем случае форма эпюры напряжений
аналогична форме эпюры
Рис. 20 12. Эпюры изменения температуры
а — по произвольному закону, б — по линейному закону
2. Относительное удлинение при температурном
врздействии
Д I
f 8 = —~ = аД*,	(2©.65)
где Д I — п©лное удлинение; I — длина элемента,
а =0,12 • 10~ — коэффициент линейного расширения
стали,
Д/ — приращение температуры. i
3. Напряжения при температурном воздействии
при линейном напряженном состоянии
а = е£ = ± аД tE	(2(9.66)
и при плоском напряженном состоянии
аД tE '
ai — а2 = ±	•	(20.67)
(1—Р-)
При расчете свободных колец и оболочек по эпю-
ре, приведенной на рис. 20.12, в формулу (20.65) вме-
сто М следует поставить ti по формуле (20.63), а в
формулу (20.66) или (20 67) вместо Д/ ординаты эпю-
ры t по формуле (20.64)
Повышению температуры при отсутствии связей
соответствует удлинение, а при наличии связей — сжа-
тие и наоборот. Схематически эта закономерность мо-
жет быть записана выражением
4-Д/---> + Д/---► — о; |
—— Д £ > — Д Z J
(20.68)
Прикладные методы решения задач о температур-
ных воздействиях на кольца и оболочки. При пересече-
нии оболочек и колец с различными температурными
446
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
режимами расчет можно вести для упругого материа-
ла методом сил или методом деформаций. При этом
делаются соответствующие кольцевые сечения и опре-
деляются неизвестные усилия из канонических урав-
нений метода сил или метода деформаций аналогично
тому, как это' делалось в задачах о краевом эффекте
при силовых воздействиях (используется табл. 20.1).
Результаты решения некоторых задач о темпера-
турных воздействиях на кольца и оболочки. Напряже-
ния и деформации цилиндрической оболочки и кольца
Напряжения оболочки
2r f М \ ц 6М
°2 =	I -F 7Т *
<8ц h \ 5ц	/ и
(20.72)
При ц = 0,3 *
Hr 1,8Л4
°2 5Ц h Л2
(20.73)
Распределение напряжений между двумя жестко
соединенными по концам' концентрическими цилиндри-
ческими оболочками при неодинаковом приращении у
них средних температур (рис. 20.13,6/ Разность тем-/
ператур М =	—t2. Меридиональные напряжения
оболочек 1 и 2 и
а(П + д(2)=—•
1	’	(1-и2) ’
(20.74)
(20.75
Рис. 20 13. Расчетные схемы элементов, рассчитываемых
на температурные воздействия
а — неравномерно нагретых оболочки н кольца, заданная си-
стема, а'— то же, основная система, б — двух неодинаково
нагретых концентрических цилиндрических оболочек, в — рав-
номерно нагретого защемленного стержня из двух разнородных
материалов, г — П-образного компенсатора (заданная система);
г' — то же, основная система, ц — цилиндрическая оболочка,
ж — кольцо жесткости; 1, 2, 3 — порядковые номера неодина-
ково нагретых элементов- концентрических цилиндрических обо-
лочек, частей стержня и элементов компенсатора
Из уравнений (20.74) и (20.75) ( можно
значения меридиональных напряжений
(1)	Д Z a Eh2
01 = (1^р.2)(й1 + М ;
(2)	Д Z tz Ehi
°* = (1 — (ЛЯ) (ftx + Ла) •
Кольцевые напряжения
а<1>==р.0^);
42) = ^2).
получить
(20.76)
(20.77)
При ti>t2 оболочка 1 сжата, а оболочка 2 растянута
и наоборот.
Равномерный нагрев на температуру t защемлен-
ного стержня из двух разнородных материалов
(рис. 20.13, в). Напряжения стержня от нагрева
при неодинаковом изменении у них средней темпера-
туры (рис. 20.13, а и а'). Принято, что ti > t2. Изгиба-
ющий момент оболочки
М =	,	(20.69)
где	«ц = 0,78 V rh;
___ Е a (rti —
г2	2гж	1
sah	F
F — площадь сечения кольца жесткости.
Приращение радиуса оболочки
Д г == t2r а.
(20.70)
(20.71)
±	£1£г(а1^1 + а2
а = I ~--------------
(Z1E2 + /2B1)
где	k — сокращенное обозначение дробной
части формулы;
Ei и Е2—модули упругости 1-й и 2-й частей
стержня;
«1 и а2—коэффициенты температурного рас-
, ширения 1-й и 2-й , частей стержня.
П-образный листовой температурный компенсатор
цилиндрической оболочки (рис. 20.13, г иг'). В систе-
ме имеются три неодинаково нагретых элемента. За-
дадимся равномеоным приращением температуры на
неодинаковую величину +Л; у каждого элемента (по
сравнению с температурой условного нуля /о). Задача
трижды статически неопределима. Канонические урав-
нения метода сил приведены в выражениях (20.79), из
которых можно найти Xj, x2t х3 и затем расчетные на-
пряжения. Перемещения 8 и Д определяются по
табл. 20.1.
= tk, (20.78)
Гл. 20. Общая расчетная часть
447
Xi S11 4" Х2 &12 + Х3 ^13 4~	— Q>
Х1 &21 4" Х% ^22 4~ х3 ^23 4" А 2/ = О,
xi &з14- х% &32 4- хз &зз 4* Аз/= 0;
в 6(1) + 5(3) = +_^_ + _^-х
11	11	"	^1	2£Д3)
В12 = в21 = 8<>> + В<|> = 0- X
Г 1	_ r2 ln 2L
Х[2(1 + [л) (l-fx) ( ,2-,2) П Г, ]
2r|
8!3 = 831 = «{з’ +	= 0 - X
Г 1	г2	1
1	________[1______ Г!
X[2(l + fx)“(1_(1)(r2_r2) П г2_
2s <»	2г? г?
(20.79)
ri (1 — !х) Иг (! + Р)
®2з = 5з2 = 8й) + 8$а==0 +
2г21г2
1
1 —[Л
2s	2г2
«33 = 833 + 833 = £7(2) +£^3)^г2_г2^ Х
Х L (1 + р) + О-p) J;
Дц = — t^a L\	— &3t —
И. РАСЧЕТ СОПРЯЖЕНИЯ СООСНЫХ ОБОЛОЧЕК
ВРАЩЕНИЯ ПРИ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ
ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ
Сопряжения оболочек рассчитываются по формуле
у&
<7?,
(20.80)
где q — расчетное внутреннее давление в кг!см2\ г —
радиус оболочки ® см\ & —толщина оболочки в сл<;
Y — параметр нагрузки; R — расчетное сопротивление
изгибу в кг)см2\ у определяется из уравнений, приве-
денных в табл. 20.9. j
При выводе уравнений в табл. 20.9 был применен
метод предельного равновесия, разработанный д-ром
Таблица 20.9
Уравнения для определения значения параметра
нагрузки у
448
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Таблица 20.10
COS О 4- V
Значения ^i(Y, 0) =?-~— X
cos2 8
Х1/ fcose-tLY-^.-^-V^EY
16 7	64 cose )Y CO50+Y
1"	Ft(T, 0)								
	8=0°	|| = 10°	» = 1S°	|е=20° 18 ==25 ° [8=30° |е«=35° |е=40° |е=45е					
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1	1 1,021 1,04 1,056 1,069 1,08 1,088 1,093 1,095 1,093 1,088 1,078 1,064 1,045 1,019 0,986 0,943 0,887 0,808 0,685 •	1,01 1,029 1,048 1,065 1,078 1,089 1,097 1,102 1,103 1,101 1,095 1,084 1,069 1,048 1,02 0,984 0,938 0,875 0,786 0,634	1,02 1,04 1,059 1,076 1,09 1,101 1,109 1,113 1,114 1,111 1,104 1,092 1,075 1,052 1,021 0,982 0,929 0,858 0,751 0,53	1,03 1,055 1,075 1,092 1,107 1,117 1,125 1,129 1,129 1,125 1,116 1,103 1,083 1,056 1.021 0,975 0,913 0,825 0,678	1,05 1,075 1,096 1,114 1,128 1,139 1,147 1,15 1,149 1,143 1,132 1,115 1,091 1,059 1,017 0,96 0,881 - 0,758 0,442	1,08 1,1 1,123 1,142 1,157 1,168 1,174 1,177 1,174 1,165 1,151 1,129 1,1 1,059 1,004 0,929 0,815 0,576	1,105 1,133 1,157 1,177 1,192 1,203 1,209 1,209 1,203 1,191 1,172 1,143 1,103 1,049 0,973 0,858 6,628	1,14 1,173 1,2 1,221 1,237 1,247 1,251 1,248 1,239 1,22 1,192 1,152 1,095 1,015 0,892 0,631	1,19 1,224 1,253 1,275 1,291 1,з' 1,302 1,294 1,277 1,25 1,207 1,146 1,057 0,914 0,548
Таблица 21.11
cos 8 — V
Значения F2(Y, 8) = -гт— X
cos3 e
х/
7		^(7.0)										
	О=0°	е=ю°	|е=15*	е=20°	9=25° |в=30°		8=35° |э=40®		8=45°
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5, 0,55 0,6 0,65 0,7 { 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1	1 0,971 0,941 0,908 0,873 0,837 0,799 0,759 0,717 0,673 0,628 0,581 0,532 0,481 0,428 0,372 0,314 0,253 0,185 0,104 0	1,01 0,978 0,947 0,913 0,878 0,84 0,801 0,76 0,717 0,672 0,626 0,577 0,527 0,474 0,419 0,362 0,301 0,236 0,165	1,02 0,987 0,955 0,92 0,883 0,845 0,804 0.761 0,717 0,671 0,622 0,572 0,52 0,465 0,408 0,348 0,285 0,218 0,145	1,03 1 0,906 0,93 0,891 0,851 0,808 0,763 0,717 0,668 0,617 0,564 0,509 0,451 0,39 0,326 0,258 0,185 0,114	1,05 1,017 0,981 0,942 0,902 0.858 0,813 0,765 0,715 0,663 0,609 0,551 0,492 0,43 0,364 0,295 0,218 0,144	1,08 1,039 1 0,959 0,914 0,868 0,818 0,7 Ь7 0,712 0,655 0,596 0,534 0,468 0,4 0,328 0,251 0,164	1,105 1,066 1,023 0,978 0,929 0,878 0,823 0,766 0 706 0,642 0,576 0,507 0,433 0,356 0,273 0,179	1.14 1,099 1,052 1,001 0,946 0,889 0,827 0,762 0,694 0,622 0,546 0,467 0,383 0,294 0,187	1,19 1,14 1,086 1,028 0,965 , 0,898 0,828 0,752 0,673 0,589 0^5 0,406 0,302 0,196
Таблица 20.12
Формулы для определения Fp
Обозначения: Fp — площадь сечения кольцевого ребра
в см-\ го — радиус кольцевого ребра в см\ бд и rQ — толщина
радиус 'эквивалентной оболочки, не имеющей кольцевого^ ребра,
в см.	_____________
техн, наук А. А. Гвоздевым. Предполагалось, что пла-
стические деформации малы, а Материал идеальный
упруго-пластический, подчиняющийся, схематизирован-
ной диаграмме зависимости между напряжениями и
деформациями (диаграмму Прандтля). Значения
/71(У» 0) и /^(Y. 0) в этих уравнениях принимаются по
табл. 20.10 и 20.11.
Гл. 20. Общая расчетная часть
449
Рис. 20.14. Графики значений параметра нагрузки у при расчете сопряжений соосных оболочек
а — в случае сопряжения двух конусов при ©2>0t; б—в случае сопряжения двух конусов 01>02; а — в случае сопряжения
конуса и цилиндра 0>О; г — в случае сопряжения конуса и цилиндра 0<О; д — в случае сопряжения двух усеченных кону-
сов (меньшими окружностями); е — в случае сопряжения двух усеченных конусов (большими окружностями)
При одинаковых толщинах - сопрягаемых оболочек
параметр у можно определить по графикам, изобра-
женным на рис. 20.14 в функции j/—. При наличии
в месте сопряжения оболочек кольцевого ребра площадь
сечения его Fp определяется по формулам табл. 20.12,
29—915
причем значения — берутся из графиков, соот-
ветствующих данному типу сопряжения, при заданном у
(рис. 20 14). Следует иметь в виду, что в случаях 1,
3 и 5 табл. 20.9 возможно исчерпание несущей способ-
ности сечения в месте наибольшего радиуса одной из
450
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
сопрягаемых оболочек. Поэтому в этих
расчета по формуле 20.80, необходимо
вести расчет, исходя из безмоментной
оболочки, по формуле
макс . Уз
В cos 0	2	>
случаях, кроме
также произ-
схемы работы
(20.81)
При достаточно большой длине конической обо-
лочки проверка по формуле (20.81) может оказаться
решающей.
По приведенным выше формулам и графикам мо-
гут быть рассчитаны также сопряжения сферических
оболочек; тогда угол 0 будет угол наклона касатель-
ной в точке сопряжения.
Пример 1. Определить параметр нагрузки для
случая сопряжения цилиндра с конусом (случай 4,
табл. 20.9). Задано г =100 см;b = 1 см; 0 =45°;
= 0,1. По графику (рис. 20.14, г) у =0,49.
Пример 2. Определить необходимую площадь се-
чения кольцевого ребра при у = 0,65 для оболочки,
разобранной в примере 1.
По графику (рис. 20.14, г)
ветствует j/"-У =0,155.
По формуле п. 4. табл. 20.12
значение у =0,65 coot-
о. 65-110-1
/	0,1	\
1— '	- = 12,65сл«а,
\	0,155 /
20.2. ПЛАСТИНКИ И МЕМБРАНЫ
А. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Приведенные здесь справочные данные относятся
к пластинкам и мембранам средней и малой толщины
h, у которых толщина h наименьшего размера в
плане. Существуют три основные теории расчета пла-
стинок.
Теория расчета пластинок малого прогиба (при
h
w <—), по которой они' рассчитываются на изгиб от
поперечной нагрузки. Влиянием реактивных сил в се-
рединной плоскости пластинки (цепными реактивными
силами) пренебрегают ввиду малой величины прогиба
и соответственно малой величины цепных реактивных
сил.
Теория расчета пластинок большого прогиба (йу>
h ,
>~^~),,по которой они рассчитываются на поперечные
нагрузки с учетом одновременного действия и взаим-
ного влияния изгибающих моментов М и цепных
реактивных сил А/; при этом вводится требование об
ограничении прогиба, величина которого должна 'быть
мала по сравнению с радиусом кривизны серединной
поверхности оболочки.
Теория расчета гибких мембран, по которой расчет
от поперечных нагрузок сводится к определению проги-
бов лу и цепных усилий А/; при этом величины проги-
бов не ограничиваются, а величины изгибающих мо-
ментов М являются настолько малыми по сравнению
с цепными силами А/, что влиянием их можно прене-
бречь.
Результаты каждой из теорий справедливы только
в пределах указанных расчетных предпосылок.
Б. УКАЗАНИЯ ПО ТЕОРИИ РАСЧЕТА ПЛАСТИНОК
МАЛОГО ПРОГИБА
Цилиндрический изгиб. Цилиндрический изгиб име-
ет место в случае, когда пластинка оперта по двум
противоположным сторонам и получает одинарную
кривизну. Узкие длинные пластинки, опертые по кон-
туру, в ряде случаев с достаточной степенью точности
можно рассчитывать по теории цилиндрического изги-
ба, т. е. учитывать в расчете только меньший пролет а
b
и опирание по длинным сторонам Ь, При —3 по-
а
грешность по прогибу не лревышает 6,5%, а по величи-
Ъ
не изгибающего момента — 5%; при—i>5 упомянутые
а
погрешности соответственно становятся не более 0,5 и
0,33%.
При малом прогибе расчет пластинок на цилиндри-
ческий изгиб ведется по формулам для стержней с при-
менением вместо линейной жесткости ('£'/) цилиндри-
ческой жесткости (И), определяемой по формуле
Е№
12(1 —р*) •
(20.82)
Пространственный изгиб. 1. Таблицы для расчета
прямоугольных пластинок малого прогиба с различ-
ными условиями опирания по контуру приведены в ря-
де справочников и монографий, в частности в кни-
ге [71].
2. Расчет пластинки, защемленной по контуру со
сплошной равномерной нагрузкой q, может вестись по
приближенной формуле Тимошенко
О,5оа2
аыакс = /г2 (1 4-0,6236°)	(2° ’83*
и формуле Бестергарда	
0,02847а4 Шмакс“ £^(1 4- 1,05665) ’	(20.84)
___а____ короткая сторона
Ъ длинная сторона
3. Для квадратной пластинки со стороной а — Ь,
опертой по углам на жесткие опоры и загруженной
сплошной равномерной .нагрузкой q:
изгибающие моменты:
в центре
М а = 0,11097а2;	(20.85)
в середине свободных сторон
М* = М* = 0,1527 qa9;	(20.86)
прогибы:
в центре
^макс = 0,2892 -^-;	(20.87)
Гл. 20. Общая' расчетная часть
451
Рис. 20.15. Расчетные схемы свободно опертой пластинки большого прогиба
а — растянуто-изогнутой с равномерной поперечной нагрузкой q и нагрузкой W по
краю; б — ^жато-изогнутой с равномерной поперечной нагрузкой q и нагрузкой N по
краю; в — сжато-изогнутой с нагрузками Q и ЛЛ г — сжато-нзогнутой под равно-
мерными нагрузками Ado и N,
посередине свободного края
w* = 0,1971 —— .
Eh*
(20.88)
Свободно опертая сжато-изогнутая пластинка под
равномерными нагрузками q и N, (рис._ 20.15,6} -
В, УКАЗАНИЯ по ТЕОРИИ РАСЧЕТА ПЛАСТИНОК
БОЛЬШОГО ПРОГИБА
( ГЛ 2х ’
cos и 1 — —
{	L \	а !
W =-------
16u*D
’ cos и
1
Цилиндрический изгиб. Свободно опертая растяну-
то-изогнутая пластинка под равномерными нагрузка-
ми q и N (рис. 20.15, а)
qa2x (а — х)
ЬЕГи2
(20.94)
где
qa2x
+ (20'89>
/	.а2
„	241 sett—1——
5(?а4	\	2
“’макс==а’±” 384D
2
5м«
(20,95)
(20.90)
qa2
Л1макс = Л4а= ~Y
т 8
2(1 — cos я)
я2 cos я
(20,96)
_	_	5?а“	Г 24 (sch и—1)+12а«
«»макс-®д- 384/)	5к2
2	u
АЛ _ Я/Г - 5g2	52V^fl2 v
Л1макс-Мг- 8	- 384/) X
2
[ 24 (sch ы —• 1) + 12и2 ~|
где и —по формуле (20.90); ах и ау — по формуле
20.93.
Свободно опертая сжато-изогнутая пластинка с
нагрузками Q и Л/ (рис. 20.15, в). Нагрузки Q и N рав-
номерно распределены по одной линии вдоль всей
длинной стороны пластинки (размер из плоскости чер-
тежа).
Для участка а—с:
L	5м2
6М
°х ~ ± Л ± й»
(20.92)
(20.93)

2ис . 2ях
Q sin------sin------
а	а
~ ----------------------
N2tt л п
------sin 2п
а
 <20-97>
Na
29’
452
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
“2и
Для участка с:
Л . Г 2“ , Л . Г/
Q sin — (а — с) sin — (а — х)
" а	а
а
N2u
—=----sin 2и
а
Q(a — с) (а — х)
Na
w =
_ ' 2ис , 2а (а — с)
Q sin----sin —-------
___________________а_________а
®макс wx~a—c ~	N 2и
------sin 2и
а
Цилиндрический изгиб пластинки с равномерной
нагрузкой q, шарнирно неподвижно опертой по двум
параллельным сторонам (рис. 20 16). В данном случае
величина № является неизвестной цепной реактивной
силой, а не заданной нагрузкой, как в предыдущих
случаях свободного опирания пластинки.
Общие выражения М и N:
(20.98)
qax	qx*
Л4 —-------—---------—	.
2	2
(20.107)
11+
да*
\№D
Qc(g — с)
Na
_	Ос (а — с\
^макс 2=3 ^,х=а~с^	~	4" ^wx~a~c >	(20.100)
где и — по, формуле (20 90).
В частном случае при Q, расположенном посереди-
не пролета,
, Qa3 3(igu — и)
^макс = W	;	(20.101)
Ой tff и
Какс = К - —— •	,	(20.102)
где и — по формуле (20.90).
При наличии нескольких нагрузок Q можно вос-
пользоваться методом наложения сил, т. ve. определить
усилия, напряжения и деформации для каждой из на-
грузок Qi при одновременном действии нагрузки N и
результаты для соответствующих точек сложить.
Свободно опертая сжато-изогнутая пластинка под
равномерными нагрузками Мо и N (рис. ,20.15, г)
м =	+ Nw;	(20.103)
2их
а	х
sin 2а	а
(20.104)
Выражения (20.1,03) и (20.104) содержат все дан-
ные для нахождения изгибающих моментов, напря-
жений и прогибов в любой точке пластинки. Если, кро-
ме моментов Мо, на правой опоре приложить к левой
опоре равномерно распределенный ' момент М'о (на-
грузка сжатия N остается), то будем иметь:
(М0—,мУх
М =	™----+ м0 + WN;	(20.105)
(. 2их
sin---------
_______а	х
sin 2а	а
дагх (a — x)
+	8u2Z>	’
м _ м _ <la* J —sch
^макс-Мд-	•	u2
2	---
2
®Макс-О'£1- 38W 	5ц4
2	----
24
(20.108)
(20.109)
(20.110)
Величина и может быть определена приближенно,
с точностью до 0,3% для наиболее распространенных
а
на практике соотношений ~ по формуле
п
(20.111)
4
где а определяется из уравнения
ЗйУл
*(1 + «)2 = -ГГ"-	(20.И2)
П
В уравнении (20.112) величина kiq — прогиб посе-
редине пролета от одной только нагрузки q в свобод-
но опертой пластинке без учета цепного отпора N
Ьоа^
W° = 3840 ’
(20.113
После определения и величина N находится ив
формулы (20 90).
На рис. 20.16, а приведены графики результатов
решения рассматриваемой задачи для различных от-
а
ношений ~ и нагрузок-tj.
п
Цилиндрический изгиб пластинки с равномерной
нагрузкой q, жестко, защемленной по двум параллель-
ным сторонам {рис. 20.16,6). Неизвестные величины
М, Мо, ю и N
Общее выражение изгибающего момента в пролете
sin 2а
— I , (20.106)
а 1
где и — по формуле (20.90)
М=-~- . -3^--Nw + Mt. (20.114)
N
Гл. 20. Общая расчетная часть
453
Общее выражение прогиба
да*
l6u3D th и
qa2x (а — х)
8иЧ)
1J +
(20.115)
Рис. 20.16. Расчетные схемы и графики напряжений пла-
стинок при цилиндрическом изгибе
а — с шарнирно неподвижным опиранием двух параллельных
сторон; о — с жестко защемленным опиранием двух парал-
лельных сторон
Опорный момент
да2 3(u — th и)
12 и2 th и
Наибольший прогиб посередине пролета
5^а4
аймаке = ®_а=-^5" X
2
24 / и2 и и
5и* \ 2 ‘ sh u th и
(20.116)
(20.117)
, Величина и может быть определена с точностью
до 0,3% по формуле (20.111), причем для данного слу-
чая величина а определяется из уравнения
/	а \2
а 1 +------- =----------
\	4 /	h2
(20.118)
где wQ — прогиб посередине пролета пластинки, защем-
ленной от поворота на концах, но без учета цепных
усилий N (при опорах, допускающих взаимное сбли-
жение концов пластинки).
После нахождения и значение N находится из
формулы (20.90).
В графике на рис. 2016, б приведены расчетные
напряжения в опорных сечениях, полученные для раз-
и а	„
личных отношении —и значении нагрузки д.
Пространственный изгиб. В настоящее время имеет-
ся лишь ограниченное число законченных решений пла^
стинок большого прогиба, притом в значительной мере
приближенных.
Решение Фёппля для квадратной пластинки, шар-
нирно неподвижно опертой по контуру с равномерной
нагрузкой q. Решение получено энергетическим мето-
дом . в первом приближении с применением искусст-
венного приема расчленения заданной нагрузки на две
составляющие, йз которых одна уравновешивается из-
гибными, а другая цепными напряжениями.
Прогиб в центре о/макс находится из следующего
уравнения
(1,37>Ч 1.82.;. „). (20.119)
Наибольшее напряжение в центре от изгиба и
растяжения
’макс = ----(1,64А + 0,62шмакс) .	(20.120)
В формулах: а — сторона квадратной пластинки;
h — толщина пластинки.
Решение Даревского для квадратной пластинки,
шарнирно неподвижно опертой по контуру с равно-
мерной нагрузкой q. Решение дает несколько боутее
точные результаты, чем решение Фёппля.
Прогиб в центре
^маКс = й25.	(20.121)
Напряжение в центре
смакс = §S№Ea2s2.	(20.122)
Вспомогательный параметр s определяется из урав-
нения
1 / у	Чбо
— — — + 2,94sa = —г., J „ .	(20.123)
4 \ а / Е	Eh тс2 sa2
Решение Варвака для прямоугольной пластинки,
шарнирно неподвижно опертой по контуру с равномер-
ной нагрузкой q. Варвак на основе энергетического
метода получил решение более общее, чем решение
Фёппля и пригодное для пластинок с различным соот-
ношением сторон Однако решение Варвака все же
приближенное. Наибольший прогиб в центре
«'макс + ₽“'макс- ₽1 “^7 = °-	(20-124)
пп
454
Раздел IV. Стальные листовые конструкции
Наибольшее напряжение в центре
Смаке =	+ Я11 И^макс)	•	(20.125)
Принято: а — меньшая сторона прямоугольной пла-
стинки; Ь — большая сторона.
Значения коэффициентов ₽, pi, m и ffl] приведе-
ны в табл. 20.13,
Таблица 20.13
Коэффициенты р, pi, m и mx
Ь " 'j а	|	Значения			
	з	1 Л	m	|
1	0,6905	0,5179	1,7625	0,6365
1.1	0,6861	0,6170	1 1,6919	0.6202
1.2	0,67(9	0,7072	1,6382	0.6111
1.3	0,6(36	0,7858	1.5964	0,6033
1,4	0,6486	0,8532	1,5633	0.5072
1.5	0,6328	0,9098	1,5365	0,5924
1.6	0,6181	0,9588	1,5146	0,3885
2	0,5645	1,0838	1,4561	' 0,5788
qi — вызывающую изгиб пластинки и qz — вызываю-
щую цепные усилия N. Нагрузки qi и qz определяются
из системы уравнений
qi + qz = q;
5 + p-
1 + P*
q^a*
64D
На нагрузку qi пластинка рассчитывается по табл
12.5, приведенной в книге. [71]. Расчет на нагрузку
производится как для круглой мембраны по формулам
(20.131), (20.132) и (20.133).
Рис. 20.17. Схема круглой
пластинки
Решение Прескотта для прямоугольной пластинки,
шарнирно неподвижно опертой по контуру с равномер-
ной нагрузкой q. Решение Прескотта несколько более
строго, так как оно точно удовлетворяет дифференци-
альному уравнению для функции напряжений и лишь
приближенно дифференциальному уравнению прогибов,
тогда как предыдущие решения обоим уравнениям
удовлетворяют лишь приближенно.
Наибольший прогиб в центре определяется из сле-
дующего уравнения-
Изгиб круглой пластинки за пределами упругости.
Предельное значение нагрузки <?макс по прочности, по-
лученное Григорьевым (рис. 20.17)
1,5gЛ2 от
<7макс — о
^(За-2г0)
(20.130)
16? = £>а>макс / 1	1 у
16	\ а’ + й’ / +
£toMaKC Г 4(1	. /1	1 \1
+ 256(1— Р) [eV + t	И Ц а« + м /] '
где ат — предел текучести’материала.
Действительная несущая способность пластинки
примерно на 30% выше, чем получается по формуле
(20.130).
Г УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ГИБКИХ МЕМБРАН
Напряжения от изгиба в центре
Л
±
Л
Су — ±
^макс( 1	И \
8(1 — И2) U2	а9/;
£^макс гс2 / 1 . 1 \
8 (1 — р.2) \ а2 + Ь2 / ’
(20.126)
(20.127)
Круглая мембрана радиуса а, натянутая на неде-
формируемый контур, загруженная равномерной на-
грузкой q по всей площади с небольшим начальным
натяжением.
Приводятся результаты решения Генкн.
Прогиб в центре
3i г--------
_ / ла
®^макс = 0,562й	.
Т btl
(20.131)
Натяжение (погонное) в центре
Ось координат ох направлена вдоль
»	» оу »	»
Цепные напряжения в центре:
-	=	/2-(х2	_|Л_\
32(1 —(л3)	\ Ь*	+	а1)'
2
~	_	£^макс 7:2	/2~" Р-8	।	И \
32(1 — р.2)	\ а2	+	Ь2 /
стороны 6,
» а
(20.128)
Круглая пластинка, шарнирно неподвижно опер-
тая по контуру с равномерной нагрузкой q. Приводит-
ся результат приближенного решения Фёппля. Задан-
ная нагрузка q расчленяется на две составляющие*
№г=0 = 0,423 ^£?2а2Л.	(20.132)
Натяжение на контуре
Nr=a = 0,328 y/^Eq^h.	(20.133)
Квадратная мембрана со стороной а на жестком
контуре с равномерной нагрузкой q по всей площади
4Л2
3 ---------
/ qa
«•макс = 0,41а у — .
(20.134).
(20.135)
Гл. 20. Общая расчетная часть
455
Прямоугольная мембрана на жестком
равномерной нагрузкой q по всей площади
контуре с
(20.136)
(20.137)
(20.138)
Распор Нх определяется из кубического уравнения
24Я® аи (1 — |лг) + 24Я? Eh (а* — а) —
— а3<??ЕЛ=0.	(20.142)
Прогиб посередине пролета
=	(20.143)
ОП1
где а — меньшая сторона прямоугольной мембраны.
Значения коэффициентов а, р и у приведены в
графике на рис. 20.18.
Рис. 20.18. График для опре-
деления коэффициентов а,
₽ И V
Цилиндрический изгиб прямоугольной мембраны
с предварительным натяжением при шарнирно непод-
вижном опирании по двум противоположным сторонам
и равномерной нагрузке q по хорде (рис. 20 19, а, б).
Рассматриваются два напряженных состояния мембраны.
1. Заданное или исходное состояние (рис. 20.19, а).
В этом .состоянии дана нагрузка qQ и прогиб в середи-
не О?о.
Распор
=	.	(20.139)
8ш0
Длина дуги (параболы) под нагрузкой q0
(	8ауо \
St==a		(20.140)
\	OU ]
Длина мембраны по заготовке (без нагрузки)
Рис. 20 19 Расчетные схемы прямо-
угольных мембран при цилиндриче-
ском изгибе с шарнирно неподвиж-
ным опиранием по двум противопо-
ложным сторонам
а — с предварительным натяжением прн
равномерной нагрузке (заданное состоя-
ние), б — то же, измененное состояние под
нагрузкой qi\ в — без предварительного
натяжения с произвольной нагрузкой
Длина дуги в измененном состоянии
/ 8t^f
S1=aV + “^
(20.144)
Цилиндрический изгиб прямоугольной мембраны
без предварительного напряжения при шарнирно не-
подвижном опирании по двум противоположным сторо-
нам и произвольной нагрузке q(x) (рис. 20.19, в).
При заданных расчетной схеме, нагрузках и толщине
мембраны А определяют ее распор Hq по формуле
Мацелинского, преобразованной применительно к мем-
бранам (приведен частный случай, когда в ненагру-
женном состоянии мембрана плоская и длина ее рав-
на величине пролета)
2. Измененное состояние под нагрузкой q^
(рис. 20.19, б).
Н
я f 2a (1 — р.2)
(20.145)
456
Раздел IV, Стальные листовые конструкции ।
где
l	I
D = J q (х) М(х) dx = Г Q?(x) dx.	(20.146)
о	о
Величину D можно также вычислить по методу
Верещагина или пользуясь имеющимися готовыми таб-
лицами. В табл. 20 14 приводятся формулы для опре-
деления значения D, при некоторых наиболее часто
применяющихся видах загружения.
Цепное напряжение определяется ' по формуле
Hq
° =	- •	(20.147)
Прогиб	определяется	по формуле
^макс	/ОЛ ,
^макс = j. >	(20.148)
где, Ммакс — наибольший изгибающий момент для про-
стой однопролетной балки при заданной
нагрузке.
Прц расчете мембраны по прогибу задается макси-
мальный прогиб №Макс» затем определяется распор по
формуле
Я9=-м—.	(20.149)
^макс
После1 этого определяется толщина h из формулы
(20.145), а также напряжение о по формуле (20.147)
Ввиду нелинейной зависимости между -нагрузкой
н деформациями не следует расчленять нагрузку на
отдельные составляющие виды нагрузок и результаты
складывать.
Необходимо вести расчет сразу на полную задан-
ную нагрузку.
Для мембраны на упругих опорах с суммарной их
. длина
податливостью у = тпПр + ^лев------ 1
усилия
распор Hqq можно определить из уравнения, выведен-
ного Лилеевым	>
л /4а (1—и.2)	D \ п /4а (1—р,2). А \	I
4 “	Т"’*
\ 4 / \ /
где Hq определяется из (20.145)
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ
(ГОСТ) И ЧМТУ К РАЗДЕЛУ IV
380—60. Сталь углеродистая обычного ка-
' чества
1577—53. Сталь толстолистовая качествен-
ная углеродистая конструкцион-
ная
4543—57. Сталь легированная машиностро-
ительная
5058—57. Сталь низколегированная конст-1
рукционная
6533—55. Днища отбортованные для сосу-
дов, аппаратов и котлов. Основ-
ные размеры.
8932—58. Сосуды и аппараты. Емкости
9467—60. Электроды металлические для
сварки и наплавки
ЧМТУ
———— 54—58. Временные технические условия
цниичм	J
на поставку листовой^ и профиль-
ной стали марки 14Г2 в количе-
стве 10 000 т
ЧМТУ
77?-——— 157—59. Технические условия на лнсто-
цниичм	J
вую легкосвариваемую низколе-
гированную сталь 09Г2ДТ(М) и •
16ГТ(ЗН)
БИБЛИОГРАФИЯ К РАЗДЕЛУ IV
1.	Алфеев К. В., Бункера, затворы, питатели,
Машгиз, 1946. .	*	1
2.	А л ф е е в К. В., Зенков Р. Л., Бункерные
установки, Машгиз, 1955,
3.	А л е к с е ев Е. К. и др., Опыт изготовления {
рулонных заготовок для резервуаров на двухъярусной
установке. «Строительная промышленность» № 8, 1953.
4.	Ален ев Н М., Хранение нефти, нефтепро-
дуктов и газа, Гостоптехиздат, 1954.
5.	А р о н о в Р. И. и др , Магистральные трубо-
проводы. Трубы НИИСтройнефть, вып. 1, Гостоптехиз-
дат, 1950.
6	Артюхов И. М., Шорин С. Н., Газо-
снабжение. Ин-т коммун, хоз-ва РСФСР, 1956
7.	А р о н о в А. Б., Газгольдеры, Госхимтехиздат,
1933.
8.	Арзунян А. С., Висячие оболочки в резер-
вуарюстроении. Ин-т техн.-эконом, информации АН
СССР, 1956.
9.	А ш к и н а з и М. И., Технико-экономическое
исследование стальных вертикальных наземных резер-
вуаров для хранения бензина на нефтебазах городского
хозяйства. Кандидатская диссертация МИСИ, 1955.
10.	Ашкинази М. И., Новая конструкция
вертикального стального резервуара для хранения бен-
зина под повышенным давлением. Сб трудов ДИСИ
№ 1—2, АСиА УССР, 1955.
11	Ашкинази М. И., Исследование стальных
резервуаров для храпения бензина. Материалы научной
сессии ДИСИ, 1954.
12	Блейх Ф. А, Устойчивость металлических
конструкций, Физматиздат, 1959.
30—915
13.	Блейх Ф. А., Стальные сооружения, т. I,
Госстройиздат, 1938.
14.	Б о р о д и н И. В., Проектирование газовых
сетей и установок И-66. Мин. коммун, хоз-ва РСФСР,
1954.
15.	Бунчук IB. А., Ру ж а некий Л. И.,
Резервуары для светлых нефтепродуктов, Гостоптехиз-
дат, 1949,
16.	Бунчук В. А., К вопросу о снижении стои-
мости и экономии металла в строительстве резервуа-
ров. «Строительство» № 11, 1951.
17.	Бунчук В. А., Новые экономичные типы
сварных резервуаров повышенного давления. «Строи-
тельная промышленность» № 5, 1952.
18.	Бунчук В А, Новое в технических решени-
ях нефтезаводских резервуарных парков. «Нефтяное
хозяйство» № 8, 1952.	J
19.	Бунчук В. А., Сварные вертикальные ци-
линдрические резервуары для нефтепродуктов. «Но-
вости нефтяной техники», вып. 3. Гостоптехиздат, 1953.
20.	Бунчук В. А., Атлас вертикальных и гори-
зонтальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов,
Гостоптехиздат, 1960.
21.	Броуде Б. М., Устойчивость пластинок в
элементах стальных конструкций, Машстройиздат, 1949-
22	Веревкин С. И., Каплевидные резервуары.
«Бюллетень строительной техники» № 16, 1947.
23.	Виноградов А. Ф, Вопросы строительст-
ва и эксплуатации резервуаров для легкоиспаряющмх-
ся нефтепродуктов. «Нефтяное хозяйство» № 12, 1947.
24.	Виноградов А. Ф., Хранение и транспорт
нефтепродуктов, 1948.
458
Библиография к разделу IV
25	В ихм ан Ю. Л. и др., Расчет и конструиро-
вание нефтезаводской аппаратуры, Гостоптехиздат, 1953.
26.	Власов В. 3., Общая теория оболочек, Гос-
техиздат, 1949.
27.	Власов В 3., Строительная механика обо-
лочек, Стройиздат, 1936.
28.	В о л ь м и р А. С., Гибкие .пластинки и оболоч-
ки, Гостехиздат, 1956.
29	В о л ь м и р А. С., Устойчивость и большие
деформации цилиндрической оболочка Сь «Гичег
пространственных конструкций», Машстройиздат, 1950.
30.	В оля в ск ий П. В и др., Борьба с потеря-
ми светлых нефтепродуктов, Гостоптехиздат, '1943.
31	Вилькорс Ф Г., Неполадки доменных пе-
чей, вып* Гипро-меза, 1933
32.	Г а л е р к и н Б. Г., Упругие тонкие плиты,
Стройиздат, 1933.
33.	Геккелер И В.? Статика упругого тела,
Гостехиздат, 1934.
34	Г е н и е в Г. А., Ч а у с о в Н. С., Некоторые
вопросы нелинейной теории устойчивости пологих, ме-
таллических оболочек, Госстройиздат, 1954
35.	Гольденблат И И, Сизов А. М.,
Справочник'по расчету строительных конструкций на
устойчивость и колебания, Госстройиздат, 1952.
36.	Гольденвейзер А. Л, Теория упругих
тонкостенных оболочек, Гостехиздат, 1953.
37	Григорьев А. С., Об изгибе круглой пли-
ты за пределами упругости «Прикладная механика и
математика», т XVI, вып. I, АН СССР, 1952
38	Грузинов В К., Механическое оборудова-
ние доменных цехов, Машгиз, 1933.
39	Д и и н и к А. Н., Устойчивость упругих систем,
АН СССР, 1950.
40	Дубяга К М., Листовые конструкции. ВИА
имени В В. Куйбышева, 1941.
41	Жданов В Н, Сферические резервуары
для бензина. «Азербайджанское нефтяное хозяйство»
№ 2, 1939
42	Ж ем оч кин Б. Н, Теория упругости, Гос-
стройиздат, 1957
43	Залкинд Е. М, Расчет трубопроводов на
самокомпенсацию при тепловом . расширении. ЦКТИ
№ 17, Машгиз, 1950.
44	За рембо К. С., Газгольдеры ОНТВУ. «Кокс
к химия», 1932.
45	Зайцев Я. Н., Кладка доменных печей и
кауперов, Госстройиздат, 1945.
46	Ильюшин А А., Пластичность, Гостехиз-
дат, 1948.
47	Ильюшин А. А., Устойчивость пластин и
оболочек за пределами упругости «Прикладная меха-
ника и математика», вып. 5—6, АН СССР, 1944—1946.
48.	К а л м а н о к АС, Строительная ' механика
Пластинок, Машстройиздат, 1950
49	Канторович 3 Б., Основы расчета хими-
ческих машин и аппаратов, Машгиз, 1960.
50	Канторович 3. Б, Бункера, питатели, за-
творы, ОНТИ, 1935.
51.	Камерштейн А. Г„ Ручимский М. Н.,
Расчет заводских трубопроводов на прочность, Гостех-
издат, 1959.
52.	Кабанов И. А. н др.,,Новая технология из-
готовления и монтажа листовых конструкций доменной
печи, Госстройиздат УССР, 1960.
53.	К и т о в е р К- А., Круглые тонкие плиты,
Гоостройиздат, 1953.
54.	Клейн Г. К-, Расчет труб, уложенных в
вемле, Госстройиздат, 1951.
55	Корчагин В. А > Винтовой мокрый газголь-
дер. Техническая информация № 6, ГлавстрОйпроект,
1960.
56.	Корчагин В. А-, Мокрые газгольдеры низко-
го давления. Техническая информация № 2, Главстрой-
проект, 1961
57.	Красавцев Н. И., С и р о в с к и й И. А,
Очерки ПО' металлургии чугуна, Металлургиздат, 1947.
58	Кулин ок Е. А., Кладка доменных и марте-
новских печей. Металлургиздат, 1953.
59.	Кондеев В. И, Котляр Е. Ф, Сталь-
ные резервуары, Машгиз, 1934.
60.	Константинов Н Н., Покров-
ский В М, Изучение потерь светлых нефтепродук-
тов от испарения при хранении в резервуарах. Сб.
ВНИИТНефть, вып. 2, 1950.
61.	Котляр Н Ф., Алюминий в строительстве
за рубеяром. Гоостройиздат, 1958
62.	К о ш о н д з е р Г. Л , Сферические резервуа-
ры, Гостоптехиздат, 1946.
63.	Лебедев Н. Н, ’ Температурные напряже-
ния в теории упругости. Гостехиздат, 1937
64	Лебедь Д. П., С а х нов с к и й М. М.„
Изготовление конструкций сварной доменной печи, вып.
633-а, ГПИ Проектстальконструкция, 1948.
65.	Л е о н и д о в Н К., Сооружения и оборудо-
вание доменных це^ов, Металлургиздат, 1956
66.	Леонтьев Н. Н., Расчет замкнутой цилинд-
рической оболочки, усиленной упругими кольцами, вып.
3, ГПИ Проектстальконструкция, 1958.
67.	Леонтьев И И, Расчет тонкостенной ци-
линдрической трубы, вып ОСК-56, ГПИ Проектсталь-
конструкция, 1956.
68.	Л е с с и г Е. Н., Расчет и устройство опорных
диафрагм горизонтальных резервуаров. «Вестник ин-
женеров и техников» № 4, 1953.
69	Лессиг Е. Н, Определение перемещений
наземных и подземных цилиндрических резервуаров
«Строительство предприятий нефтяной промышленности»
№ 9, Гостоптехиздат, 1957
70.	Лессиг Е. Н., Расчет на поперечные нагрузки
замкнутых круговых металлических оболочек с жестки-
ми опорными сечениями. Сб трудов МИСИ, № 5, Гос-
стройиздат, 1947
71.	Лессиг Е. Н. и др., Стальные листовые конст-
рукции, Госстройиздат, 1956.
72.	Лессиг Е Н, Опытные Наземные горизон-^
тальные резервуары с цилиндрическими днищами на"
сборных железобетонных опорах. Сб. трудов МИИГС
Мосгорисполкома, № 6, Госстройиздат, 1957
73.	Лессиг Е. Н, Расчет горизонтальных ре-
зервуаров с цилиндрическими днищами Сб трудов
МИИГС Мосгорисполкома, № 3, Госстройиздат, 1954.
74	Лессиг Е Н, Двухопорные горизонтальные
цилиндрические аппараты большой емкости нефтепере-
рабатывающих заводов. «Нефтяное хозяйство» № 6,
1955.
75.	Лессиг Е. Н., Столбовые опоры горизон-
тальных резервуаров нефтебаз. «Нефтяное хозяйство»
№ 7, 1954
76.	Лессиг Е Н., Горизонтальные стальные ре-
зервуары. Сб трудов МИСИ, № 6, Стройиздат, 1948
77.	Лессиг Е. Н., Некоторые вопросы проекти-
рования резервуаров на башнях. Сб. трудов’ МИСИ,
№ 7, Стройиздат, 1950.
78.	Лилеев А Ф., Новые типы сварных гори-
зонтальных резервуаров для сельского хозяйства-
«Строительная промышленность» № 1, 1954.
79.	Лилеев А. Ф., Современный уровень и
Библиография к разделу IV
459
очередные задачи проектирования стальных конструк-
ций доменных цехов, вып. 4, ГПИ Проектстальконструк-
ция, 1959.
80	Лессиг Е. Н., Л и леев А. Ф., Краткий
обзор состояния проектирования резервуаров и газ-
гольдеров в СССР, вып. 2, ГПИ Проектстальконструк-
ция, 1958.
81.	Л и лее в А. Ф. и др., Стальные конструкции
типовых доменных печей объемом 1033, 1386 и 1513 л<3.
«Строительная промышленность» № 12, 1957.
82	Лопатин Б. В., Тепловые сети, строитель-
ные конструкции и расчет,. Госстройиздат, 1954.
83.	Л у к а ш к и н Н. И., Строительство доменных
цехов, Госстройиздат, 1950.
84	Лурье А. И., Статика тонкостенных оболо-
чек, Гостехиздат, 1950.
85.	Л ь в и н Я. Б., Расчет цилиндрической обо-
лочки на циклические краевые воздействия, «Инженер-
ный сборник АН СССР», т. IX, 1951.
86	Л я в А. В., Математическая теория упругости,
ОНТИ, 1935.
87	М а й з е л ь В. М., Температурная задача
теории упругости, изд. АН СССР, 1951.
88	М а цели некий Р. Н., Статический расчет
гибких висячих конструкций, Госстройиздат, 4950.
89.	М е л ь н и к о в Н. П. и др., Обобщение опыта
проектирования и исследовательских работ по сварной
доменной печи Запорожстали, рып. 655, ГПИ Проект-
стальконструкция, 1948.
90	Миллер В Я., Новые решения стальных
конструкций доменных печей «Строительное проекти-
рование промышленных предприятий» 3, 1961.
91.	Миллер В. Я., Конструктивные решения
стальных конструкций доменных печей. «Бюллетень
строительной техники» № 7, 1951.
92.	М и л л е р В. Я., Металлические конструкции
доменной печи объемом 2286 м3 и ее вспомогательных
устройств, вып. 4, ГПИ Проектстальконструкция, 1958.
93.	Миллер В. Я., Пути экономии стали в
конструкциях доменных цехов газоочисток и трубопро-
водов. Сб «Экономия металла при применении сталь-
ных конструкций НТО строительной промышленности»,
Госстройиздат, 1958.
94.	Морозов А. А., Фогт Ф., Ф., Трубопро-
воды гидроэлектрических установок, Госэнергоиздат,
1934.
95.	М у х а н о в К. К-, Прикладные методы расче-
та сопряжений конических оболочек стальных конструк-
ций. Сб трудов МИСИ, № 7, Госстройиздат, 1950.
,	,96 М у х а н о в К К-, Проектирование стальных
конструкций, Госстройиздат, U956.
97	М у ш т а р и X. М., Галимов К 3., Не-
линейная теория упругих оболочек, Таткнигоиздат, 1957.
98	Новиков Я- А, Стальные сварные резер-
вуары «Бюллетень строительной техники» № 12—13,
1946.
99.	Новоспасский В. П., Конструкции до-
менных печей и устройство цехов, ч II, ОНТИ, 1938.
100.	Новожилов В. В., Теория тонких оболо-
101	Орлен ко Г. П., К расчету стен цилиндри-
ческих резервуаров Труды Новочеркасского политехни-
чек, Судпромгиз, 1962.
ческого ин-та, т. 67 (8'1), 1958.
102.	Павлов М. А., Металлургия чугуна, Гос-
металлургиздат, 1949.
103	П а л о т н и к о в Е А., Расчет осевых ком-
пенсаторов, вводимых в трубопроводы, Обороягиз, 1957.
104.	П а п к о в и ч П. Ф„ Строительная механика
корабля, ч. И, Судпромгиз, 1941.
30*
105.	Пастернак П. Л., Теория расчета балок
и плит, лежащих на упругом основании, «Бюллетень
Энерго строя» № 1, 1929.
1106. Патон Е. О., Шеверницкий В. В.,
Нев1дбортован1 сферичн! днища зварних посудин, изд.
АН УССР, 1936.
107.	Пектемиров Г. А., Проектирование, со-
оружение и эксплуатация нефтебаз, Гостоптехиздат,
1946.
108.	Пектемиров Г. А., Справочник инжене-
ра н техника нефтебаз, Гостоптехиздат, 1954.
109.	Петелин Г. И., Трубопроводы электро-
станций, ОНТИ, 1935.
110.	Петров И. П. и др., Расчет напорных
стальных трубопроводов на прочность, Госстройиздат,
1955.
И1.	Пономарев С. Д. и др., Основы совре-
менных методов расчета на прочность в машинострое-
нии, Машгиз, 1952.
112.	Пономарев С. Д. и др., Расчеты на, проч-
ность в машиностроении, т. II и III, Машгиз, 1958—
1959.
113	Приту л а А ,Ф., Приту л а В. А., Транс-
порт нефтепродуктов и газа, ч. II, Гл. изд-во горнотоп-
ливной и геологоразведывательной литературы, 1937.
114.	Раевский Г. В., Изготовление стальных
вертикальных цилиндрических резервуаров методом
сворачивания, Гостехиздат, 1952.
115	Раппопорт Я. А., Монтаж каплевидных
резервуаров из рулонных заготовок. «Строительство
предприятий нефтяной промышленности» № 4, ’1956-
116	Редько А Н, Методы борьбы с вредным
влиянием цинка. «Сталь» № 6, 1948.
117.	Рождественский В. В., Состояние
предельного равновесия сопряжения оболочек враще-
ния. Научное сообщение ЦНИПС, Госстройиздат, 1957.
118.	Р у ч и м с к и й М. Н., О допустимых проле-
тах трубопровода при надземной прокладке. «Строи-
тельство предприятий нефтяной промышленности» № 7,
1956.
119.	Ручимский М. Н.,' К расчету конических
н пологих сферических оболочек при осесимметричном
загружении. Гостоптехиздат, 1958.
120	Сафарян М. К-, Рациональные конструкции
стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов.
ВНИИТ информации АН СССР, 1956.
121.	Сафарян М. К., Лессиг Е. Н., Гори-
зонтальные двухопорные резервуары с цилиндрически-
ми днищами Труды ВНИИСтройнефть, вып. I, Гостол-
техиздат, 1954.
122.	Слепое Б. И. и др., Справочник по строи-
тельной механике корабля, т. 2, Судпромгиз, 1958
123.	Слепов Б. И., Устойчивость прямоуголь-
ных пластин при совместном действии касательных и
нормальных напряжений. Труды ЦНИИ имени Крыло-
ва, № 43, 1948.
124	Соколов А. Г., Определение оптимальных
по весу размеров вертикальных цилиндрических резер-
вуаров, работающих под давлением. «Вестник инжене-
ров ,и техников»,№ 6, 1951.
125.	Сорокин Л А., Действительная работа
стальных оболочек доменных цехов, вып. 331-и, ГПИ
Проектстальконструкция, 1959.
126,	Сорокин Л. А., Работа кожуха лещади в
горна доменных печей «Доменное производство» (при-
ложение к журн. «Сталь»), 1958.
127	Сорокин Л А., Совместная работа сталь-
ных конструкций и кладка доменных печей. «Сталь
№ 8, 1955.
460
Библиография к разделу IV
128.	С пер а нс о в Н. Н., Нефтехозяйство МТС
и совхозов, Сельхоэгиз, 1950.
129.	С т ас к ев и ч Н. Л., Газоснабжение городов,
ч. IV, Гостоптехиздат, 1953.
130.	Стельмах С. И., Выносливость сварных
соединений из стали различной прочности. Научное
сообщение ЦНИПС, вып. 5, Госстройиздат, 1951.
Q31.	Стрелецкий Н. С., К теории разрушения
статических неопределимых систем под циклической
знакопеременной или переменной нагрузкой. Об. трудов
МИСИ, № 10, Госстройиздат, 1956.
132.	Стрелецкий Н. С., Курс металлических
конструкций, часть I, Стройиздат, 1940.
133.	С т р е л е ц к и й Н. С. и др., Стальные конст-
рукции, Госстройиздат, 1952
134.	Стрелецкий Н. С. и др., Металлические
конструкции, Госстройиздат, 1961.
135.	Тахтамышев С. Г, Давление сыпучих
тел в силосах. Сб. трудов ЦНИПС, вып. 2—3, Стройиз-
дат, 11940.
136.	Тимошенко П., Пластинки и оболочки,
Гостехиздат, 1948.
137.	Тийошенко С. П., Сопротивление материа-
лов, Гостехиздат, 1931.
138.	Тимошенко С. П., Теория упругости, Гос-
техиздат, 1934.	_
139.	Тимошеняо С. П., Устойчивость упругих
систем, Гостехиздат, 1955.
140.	Титков В И. и др., Исследование герме-
тизирующих затворов в резервуарах с плавающими
крышами. Труды ВНИИНП, вып. V, Гостоптехиз-
дат, 1956
141.	Титков В- И., Резервуары для хранения
нефтепродуктов под давлением, Гостоптехиздат, 1951.
142.	Титков В. И. и др., Проектирование и
строительство нефтебаз, Гостоптехиздат, 1953.
143	Титков В. И., Оборудование вертикальных
и горизонтальных резервуаров. Гостоптехиздат, 1948.
144.	Фео дось ев В. И., Упругие элементы точ-
ного приборостроения, Оборонгиз, 1949.
145	Фёппль А., Фёппль Л., Сила и деформа-
ция, Гостехиздат, 1933.
146.	Ф и л о н е н к о-Б о р одич М. М., Теория
упругости, Гостехиздат, 1947.
147.	Ф о л ь к е в и ч А. С. и др., Сооружение ме-
таллических резервуаров, Гостоптехиздат, 1954.
148.	Ч е р н и к и н В. И., Сооружение и эксплуа-
тация нефтебаз, Гостоптехиздат, 1955.
149.	Черняк И. Л., Нефтебазы, Гостоптехиздат,
1947.
150.	Чичко Г. М., Расчет каплевидных резер-
вуаров и выбор системы опирания корпуса, Гоотоптех-
аздат, 1951.
151.	Шведов В. М., К вопросу о допустимых
пролетах и стрелах прогиба для трубопроводов, про-
/кладываемых на стройках. «Энергетический бюллетень»
№ 2, 1955.
152.	Шебу ев Б. А., Железобетонные резервуа-
ры, бункера и силосы, Гостехиздат, 19,35
153.	Шеверницкий В. В., Плоские днища
сварных цилиндрических резервуаров диаметром до
3 м. АН СССР, 1941.
154.	Шиманский Ю. А., Строительная меха-
ника подводных лодок, СудцромгИ'З, 4948.
155.	Ш и ш е н к о Р. И., А п р е с о в К. А,
Транспорт и хранение нефти. Азнефтеиздат, 1950.
156.	Штаерман И. Я., О применении метода
асимптотического интегрирования к расчету упругих
оболочек, «Известия Киевского политехнического ин-
ститута», вып. 1, 1924.
157.	Э с т р и н Н. И., Определение местных на-
пряжений при пересечении круговых цилиндрических
оболочек, вып. ОСК-53-1, ГПИ Проектстальионструкция,
1954.
158.	Справочник по проектированию электрических
станций и сетей, вып. Теплоэлектропроекта, 1946.'
1159.	.Справочник авиаконструктора, т. III «Проч-
ность самолета», вып. ЦАГИ имени Н. Е. Жуковского,
1939.
160.	Справочник машиностроителя, т. I, Машгиз,
1954-
161.	Справочник машиностроителя, т. HI, Машстрой-
издат, 1951—1956
162.	Справочник проектировщика промышленных,
жилых, и общественных зданий и сооружений, том рас-
четно-теоретический, Госстройиздат, I960.
163	Справочник по судостроению, т. II, Гостехиз-
дат, 1934.
164.	Справочник по технической механике, Гостех-
издат, 1949.
165.	ТУ .на изготовление, монтаж, испытание и сда-
чу стальных конструкций доменных цехов и газоочисток
(СН 20—58), Госстройиздат, 1958.
166.	ТУ на проектирование силосов для сыпучих
тел (ТУ 124—56), Госстройиздат, 1957.
1167.	ТУ расчета высоких сооружений на ветровую
нагрузку (СН 40—58), Госстройиздат, 1959.
168.	Нормы расчета на прочность котельных агре-
гатов ЦКТИ имени И. И. Ползунова, Машстройиздат,
1950.
169.	Нормы и ТУ на проектирование стальных кон-
струкций (НиТУ 121—55), Госстройиздат, 1955.
170.	Нормы и правила строительства -в сейсмических
районах (СН 8—57), Госстройиздат, 1958.
1171.	Инструкция по проектированию стальных кон-
струкций доменных цехов и газоочисток (проект ГПИ
Проектстальконструкция, 1961).
172.	Инструкция по футеровке доменных печей и их
вспомогательных устройств, Металлургиздат, 1956.
173.	Указания по определению нагрузок, действую-
щих на опоры трубопроводов и допустимых пролетов
между опорами, ОНТИ, 1959.
174.	Руководящие указания по проектированию
газовых сетей металлургических заводов, вып. Гипро-
меза (Ленинградский филиал), 1951.
17	,5., Указания по применению железобетонных и
металлических резервуаров для хранения нефти и
нефтепродуктов (СН 90—60), Госстройиздат, I960.
176.	Правила устройства, установки и освидетель-
ствования сосудов, работающих под давлением, Гос-
энергоиздат, 1951.
177.	Действительные условия работы конструкций
стальных трубопроводов и резервуаров.
178.	Компенсаторы линзовые. Нормаль Н 571—51,
вып. Мин. нефтяной промышленности СССР, 1951.
179.	Сб. «Опыт проектирования, изготовления и
монтажа сварной доменной печи», Госстройиздат,
1950.
180.	Сб. «Развитие конструктивных форм стальных
сооружений», Госстройиздат, 1948.
181.	«Вопросы прочности цилиндрических оболочек»-
С б. переводов зарубежных статей, Оборонгиз, >1960.
182.	«Материалы по стальным конструкциям». Сб.
ГПИ Проектстальконструкция № 1—4, 1957—1959.
183	С б. «Расчет строительных конструкций по
предельным состояниям», Госстройиздат, 1951.
Библиография к разделу IV
461
184.	Сб. «Теория пластичности», Госиниздат, 1948.
185.	Сб. «Вопросы резервуарострюения», Гостоптех-
издат, I195L
186.	«Расчет замкнутых оболочек», вып. С-129, ГПИ
Проектстальконструкция, 1946.
187.	Труды ВНИИ по строительству объектов нефтя-
ной и газовой промышленности, вып. VI, ВНИИСтроft-
нефть.
188.	«Материалы по проектированию стальных бун-
керов и силосов», серия М-233, Ленинградский Про,м-
стройпроекгг, 1949
189.	Решение совещания по экономии металла при
применении стальных конструкций. НТО строительной*
промышленности, 1957.
190.	Решения Всесоюзного совещания доменщиков,
Металлургиздат, 1946.
191.	Wiggins L. Engineering factors in selecting
floating roofs. «Petroleum Engineer», to 24, № 13, v. XII,
1952.
192.	«Lossature metallique», № 6, p. 338, 1952.
193.	Gasametre helicoide de 100 000 m3 erigfc a
volume. «Lossature metallique», № 1, p. 14, 1951.
194.	Garrett. Gasholder Development and Design
«The Structural Engineer», № 1, v. XXXIII, 1955.
РАЗДЕЛ V
СТАЛЬНЫЕ ВЫСОКИЕ ОПОРЫ ТИПА МАЧТ
И БАШЕН
ГЛАВА 21’
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
21.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Здесь рассматриваются специфические особенности
большой группы сооружений, имеющих обобщенное на-
звание опоры. В эту группу сооружений входят: опоры
линий электропередач, радио, телевидения, радиорелей-
ной связи, канатных дорог, нефтяные и геодезические
вышки, а также створные знаки, вентиляционные тру-
бы, шпили и др. Отличительной особенностью опор
является доминирующее влияние метеорологических
факторов (ветровой нагрузки, обледенения, температу-
ры) . на их напряженное состояние и технико-экономи-
ческие показатели. Поэтому при выборе конструктивных
форм следует отдавать предпочтение таким, которые
уменьшают влияние метеорологических воздействий на
опоры
Классификация опор, помимо основного признака
(их назначения), может производиться по признаку сов-
местной или раздельной (независимой) работы, т. е
различаться на связанные между собой при помощи
проводов, канатов или пролетных строений в одну си-
стему (опоры линий электропередач, опоры различных
проволочных антенн, опоры канатных дорог и др.) и
отдельно стоящие.
По характеру статической работы опоры могут быть
разделены на башни, работающие как консоли, заделан-
ные в основании,' и на мачты, представляющие собой
ствол, поддерживаемый оттяжками и работающий как
балка на упругих опорах Мачты экономичнее башен,
но для размещения их необходима большая территория.
По конструктивному решению опоры бывают ре-
-шетчатые и оплошные. Решетчатые опоры выполняются
из профилей хорошо обтекаемого круглого сечения, а.
также из различных видов прокатных профилей (угол-
ков, швеллеров и т. п.), имеющих большие коэффициен-
ты обтекания. По форме сечения ствола решетчатые
 опоры могут быть треугольные, квадратные и много-
угольные Сплошные опоры обычно выполняются труб-
чатого сечения.
В зависимости от районов строительства опоры раз-
личаются по соответствующим для этих районов ветро-
вом, гололедным и сейсмическим нагрузкам, а в зави-
симости от длительности срока службы в одном месте
могут устраиваться стационарными (постоянными) и
сборно-разборными (например, нефтяные и буровые
вышки, различные метеорологические опоры и др.).
21.2. ВЫБОР КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ
А ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА
Выбор оптимальной конструктивной схемы опоры
наиболее просто решается в случае действия на нее
преимущественно метеорологических нагрузок; наличие
нагрузок от оборудования, тяжения проводов и пр. в
значительной степени меняет эту схему и усложняет
ее выбор. Поэтому рассматривается влияние различных
факторов на технико-экономические показатели раз-
дельно для опор, не имеющих проводов или оборудова-
ния, и опор, поддерживающих провода или оборудо-
вание.
Башни. Башни без оборудования. Стали повышен-
ной прочности (например, низколегированные марок
14Г2, 115ХСНД и др.) рационально применять в .растя-
нутых элементах несущих конструкций, а также в сжа-
тых элементах при гибкости X <80 Применение легких
спдавов предпочтительно в сборнЪ-разборных конструк-
циях. Данные об изменении веса башни в зависимости
от формы ее в плане приведены в табл 21.1. Увеличение
веса башен при увеличении количества граней объяс-
Таблица 21.1
Относительные значения периметра сечения и веса
башни в зависимости от количества граней ствола
Количество граней башни	3	4	6	8
Относительный периметр башни Относительный вес башни . . .	1 1	1,08 1,1	1,16 1,21	1,18 1,24
Гл. 21. Принципиальные схемы
463
няется 'возрастанием периметра и ветровой нагрузки,
а также изменением количества поясов и соответствен-
но повышением конструктивного коэффициента.
При трех гранях башни пояса ее работают наибо-
лее определенно; прн четырех гранях, в результате не-
точности установки или осадки фундаментов, возможна
двукратная перегрузка поясов, что должно учитывать-
ся при назначении допусков для установки закладных
деталей. Однако следует иметь в виду, что при прочих
равных условиях угол закручивания башни при тре-
угольной форме ее в плане наибольший (в 1,9 раза
больше чем при квадратной форме, вписанной в одну
и ту же окружность).
Применение хорошо обтекаемых сечений из труб
снижает вес башни более чем в 2 раза по сравнению
с аналогичной конструкцией башни, выполненной из
прокатных профилей. В качестве примера в табл. 21 2
приведено сравнение весов, максимальных моментов
и поперечных сил в основании башни высотой 200 м,
выполненной из труб, круглых профилей сплошного се-
чения и уголков.
Таблица 21.2
Поперечная сила, момент и вес ствола башии высотой 200 м, выполненной из профилей различного сечения						
Тип башни	Максимальная поперечная сила, равная полной ветро- вой нагрузке		Макси- мальный изгибаю- щий ' момент		Вес ство- ла башни	
	в т	в %	в тм	в %	в т 1	В %
Из труб большого диамет- ра . •	• Из круглых профилей сплошного сечения . . . Из уголков1	  .	28,12 40,32 90,83	100 143 334	2943 4016 8537	100 136 289	97 123 216	100 127 224
Шри сравнении был принят обычный прокат уголков. Более рациональны специальные уголки, прокатанные или гнутые под углом 60°. Для одиночных уголков из этого профиля жесткость увеличивается примерно на 20 % по сравнению с аналогичными уголками.						
Изменение размера нижнего основания башни в
Н Н
пределах В = мало влияет на изменение веса
8	20
конструкции, так как при увеличении размера базы
уменьшается вес поясов, но одновременно возрастает
вес решетки и диафрагм. Однако такое же изменение
иижнего основания значительно влияет на объем фун-
даментов и общую деформативность сооружения, кото-
рые увеличиваются с уменьшением базы. Стоимость
сооружения оказывается минимальной при . Из-
8
менение размера верхнего основания башни существен-
но влияет на экономичность сооружения, так как при
этом меняются нагрузки в верхней части башни и соот-
ветственно размеры сечений элементов ее, а следователь-
но, и величина ветровой нагрузки по всей высоте башни.
Так, например, изменение ширины верхнего основания
башни высотой 200 м с 0,9 до 2 м увеличивает вес
ствола и объем фундаментов па 15% Изменение внеш-
него очертания башни при постоянных размерах нижнего
и верхнего оснований незначительно влияет иа расход
металла, объем фундаментов и общую стоимость со-
оружения, но может существенно отразиться на дефор-
мативности сооружения При выборе очертания башни
(имея заданные размеры оснований) следует учитывать
эстетические требования и требования, предъявляемые
к жесткости сооружения, а также удобства изготовления
и монтажа, зависящие от конфигурации.
Тип решетки зависит от допустимых длин пане-
лей, которые определяются жесткостью элементов В
случае применения в поясах сечений с малыми радиуса-
ми инерции (например, один уголок; два крестообразно
расположенных уголка; один круглый профиль сплош-
ного сечения и т. п.) размер панелей уменьшают поста-
новкой шпренгелей Если в поясах применяются эле-
менты большой жесткости (например, трубчатых сече-
ний или составных сечений, в которых каждый пояс
представляет пространственную форму), нет необходи-
мости в постановке шпренгелей; при этом длины рас-
косов получаются большими и их рационально выпол-
нять гибкими, растянутыми, с предварительным напря-
жением. Решетки шпренгельных типов были весьма
распространены в практике западноевропейских стран;
в СССР и в США чаще применяется растянутая си-
стема раскосов Применение гибких раскосов с пред-
варительным напряжением дает значительную экономию
я применяется в отечественной практике с 1942 г.
В табл 21 3 приведено сравнение веса металла и объ-
ема фундаментов в случае применения гибких и жест-
ких раскосов, а также шпренгельной системы решетки
для башни высотой 200 м треугольной формы в плане-
та б л и ц а 21.3
Вес конструкции и объем фундамента башни
высотой 200 м, при разных системах решетки
Тип решетки башни	Вес металли- ческих конст- рукций		Объем фунда- ментов	
	в т	в %	в л3	в %
Гибкие предварительно напря- женные .раскосы из круглой ста- ли; жесткие распорки из труб . . Жесткие раскосы и распорки из труб 	 ;	97	100	309	100
	121	125	378	120
Шпренгельиая1 решетка иа трубчатых элементов	;	123	127	—	—
Увеличение поперечных размеров поясов башни
привадит к увеличению ветровой нагрузки1, но при
сохранении размера панели — к увеличению жесткости,
а следовательно, и повышению коэффициента продоль-
ной устойчивости у Оптимальный размер диаметра се-
чений поясов при вобранной схеме изменения размера
панели (или, что равнозначно, определение оптимальных
размеров «панелей при выбранном законе изменения
диаметра труб) зависит от того, какая доля суммарной
ветровой нагрузки Собщ 2 приходится на пояса <2пояс»
1 При диаметре меиее 150 jmm следует учитывать измене-
ние коэффициента обтекания С*-, в настоящих рекомендациях
принято, что	con st.
2 В случае опор с оборудованием в Q общ необходимо учи-
тывать и ветровую нагрузку на оборудование.
464
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Если обозначить через
. Qnonc i
Ait-----------
(21-1)
Qo6iU i
ТО
75Лп+33.
(21.2)
В башнях значение Дп=-^-4-—и, таким образом,
область рациональных гибкостей для пояса равна
X =50-г-75. В большинстве случаев для таких башен
эпюра силовых воздействий имеет полярно-симметрич-
ный характер, поэтому /х —Jу = const
Рис. 21.1. Зависимость меж-
ду отношением весов башни
из уголков и из труб при
различной доле ветровой
нагрузки на оборудование
Башни, поддерживающие провода или оборудова-
ние. В случае увеличения доли ветровой нагрузки на
оборудование экономия, которая может быть получена
в результате выбора оптимальной схемы и применения
хорошо обтекаемых сечений, уменьшается. На рис. 21.1
приведена зависимость между относительным изменени-
ем весов башни Z(Rrca из плохо обтекаемых сечений
(уголков, швеллеров и т. п.) и мз труб в зависимости
от доли ветровой нагрузки, действующей на оборудо-
вание
. Qo6op
Аобор = „
чобщ
Если нагрузка от оборудования мала в случае при-
менения трубчатых элементов, вес башни уменьшается
более чем в 2 раза (например, при АОбор =0,1 /<ве(а =
=2,2); если доля нагрузки иа оборудование увеличи-
вается, разница в весе уменьшается.
Если значение коэффициента 4Обор>0,5, то стои-
мости башен из труб и уголков близки между собой,
несмотря на меньший вес башен из труб вследствие их
большей стоимости. В этом случае рационально приме-
нять гнутые тонкостенные профили из сталей повышен-
ной прочности, дающие в опорах ЛЭП около 20—30%
экономии стали по сравнению с опорами из обычных-
прокатных уголковых профилей.
В большинстве случаев в сооружениях типа башен,
поддерживающих провода или оборудование, существу-
ет наиболее невыгодное направление силовых воздейст-
вий, совпадающее с направлением нагрузок от прово-
дов или оборудования. Вследствие этого в таких опорах
часто применяются конструкции, у которых Jx^Jy (на-
пример, портальные опоры ЛЭП).
Мачты. Форма ствола мачты обычно устанавливает-
ся конструктивными соображениями. В большинстве
случаев ствол мачты выполняется решетчатым, тре-
угольной формы, с поясами из труб и раскрепляется
в каждом ярусе тремя оттяжками. Использование мачт
для опор линий электропередач оказалось экономично
и нашло место в ряде стран и в последние годы в СССР.
Антенны подвешиваются к мачтам обычно только в
наивысшей точке, что влияет на конструкцию лишь в
верхней части мачт. Поэтому далее рассматриваются
конструктивные решения мачт независимо от того,
являются ли .они собственно антеннами или служат
для подвески антенн. При учете влияния основных
факторов на технико-экономические показатели ствола
решетчатых мачт, марка стали, форма мачт в плане
и сортамент металла для них влияют аналогично их
влиянию на башни.
С увеличением количества оттяжек в плане вели-
чина сжимающего усилия /в стволе повышается. Средние
напряжения в стволе от тяжения оттяжек обычно со-
ставляют около 50% от суммарных. В табл. 21.4 при-
ведены изменения величин сжимающих усилий и на-
пряжений в стволе мачты с учетом того, что 50%
напряжений создается тяжением оттяжек.
Таблица 21.4
Относительные усилия и напряжения в стволе мачты
в зависимости от количества оттяжек в плане
Количество оттяжек в плане	3	4	6	8 .
Относительная сжимающая си- ла в стволе мачты от тяжения оттяжек	 Относительное суммарное нап- ряжение в стволе мачты .... Примечание. Ветровая i ты принята постоянной при разно	1 шгрузка М КОЛИЧ1	1,065 1,03 на ств. астве от:	1.1С5 1,08 ол и узл гяжек.	1,185 1,09 ы мач-
Т а б лд! ц а 21.5
Изменение величины смещения узла оттяжек мачты
при ветре, действующем по направлению биссектрисы
угла между оттяжками (Дбиссектр) и на оттяжку (Дна от.) *
Количество оттяжек в плане	3	4	6	8
	Дбиссектр Дна от-^	1,64	1,14	1,04	1,03
* Указанные данные справедливы для мачт высотой до
200 .и.
Гл. 21. Принципиальные схемы
465
В случае ограничения деформативиости сооружения
следует иметь в виду, что при различном направлении
ветра деформативность опоры различна. Наибольшая
деформативность получается при трех оттяжках в плане
(табл. 21.5). Для уменьшения деформативиости в Не-
которых случаях приходится применять 4 оттяжки.
На рис. 21.2 приведен график изменения веса от-
тяжек мачты высотой 500 м при четырех оттяжках .в
плане в зависимости от угла а при разных значениях
предварительного напряжения в оттяжках а0*. Из
графика видно, что область, в которой при изменении
Рис. 21.2. Изменение веса оття-
жек мачты в зависимости от
угла наклона их к стволу а и
предварительного напряжения
оо (при четырех оттяжках в
плане)
угла « изменяются незначительно вес, а следовательно,
и стоимость оттяжек, зависит ют величины о0- Так,
няппимер: при <ъ=1.5 т/сл2 30°<а<45°; с0=2,5 т/с.и2
30° <а <55°; о = 3,5 т/см2 30J < а < 65°.
Из этого графика также видно, что с увеличением
предварительного натяжения (но сохранении постоян-
ного смещения соответствующего узла) вес, а следова-
тельно, и стоимость оттяжек уменьшаются. Объясняет-
ся это тем, что с увеличением предварительного натя-
жения оттяжек их провисание уменьшается, и поэтому
могут быть использованы канаты меньшего сечения из
более прочной проволоки. При расчете мачт методом
заданных эпюр величина предварительного натяжения
определяется по указаниям, изложенным в главе 21.2.
Для ориентировочного определения величины предвари-
тельного напряжения в оттяжке ч0 в т/см2 можно
пользоваться формулой
’“=(0,5 + 15dsin“’
(21.3)
Л Приведенные сопоставления справедливы в случае оди-
наковой деформации соответствующих узлов мачт при изме-
нении ан ст0.
где Н— расстояние между точками закрепления кон-
цов оттяжек по вертикали • в м;
а — угол наклона оттяжки к стволу мачты.
Как и во всех сооружениях увеличение жесткости
при прочих равных условиях (схеме, величине предва-
рительного натяжения и пр.) сопровождается увеличе-
нием площади сечения и соответственно стоимости со-
оружения. Следует иметь в виду, что в мачтах с увели-
чением жесткости узлов крепления оттяжек может быть
несколько уменьшено значение периода
колебаний, а следовательно, величины
коэффициента динамичности. Обыч-
но смещение узлов при наиболее не-
благоприятных силовых воздействиях
не должно превышать ’/юо высоты
узла над нижней опорой.
Количество ярусов оттяжек зави-
сит от высоты мачты и поперечного
размера ствола. Кроме того, в ряде
случаев величины пролетов опреде-
ляются несущей способностью изоля-
торов .и ограничиваются условиями
эксплуатации, которые улучшаются
с уменьшением как количества оття-
жек, так и ярусов оттяжек.
Б. ВИДЫ ПРИМЕНЯЕМЫХ СХЕМ
Опоры линий электропередач
(ЛЭП). Опоры ЛЭП поддерживают
токонесущие провода линий электро-
передач, закрепленные при помощи
специальных изоляторов. Во избежа-
собственных
X X
090
ние замыкания при гололеде и ветре
провода не должны приближаться к
выступающим предметам ближе рас-
стояния, определяемого требованиями
ПУЭ [36]. Все опоры ЛЭП делятся
на линейные располагаемые по
трассе, не имеющей значительных
преград, и специальные распо-
лагаемые у перехода линий через
г)
к
Ф
е
х
о
о
водные преграды и другие препят-
ствия.
В зависимости от способа креп-
ления проводов линейные опоры
ЛЭП компонуются по следующим
схемам.
1. При креплении проводов на
выпускающих зажимах через проме-
жутки 3—5 км устанавливаются мощ-
ные так называемые анкерные опоры,
к которым провода прикрепляются
G .
О °
неподвижно; такие опоры рассчиты-
ваются на восприятия усилия в слу-
чае обрыва двух проводов. В проме-
жутках менаду анкерными опорами
устанавливается несколько менее
мощных опор, называемых промежу-
точными. К промежуточным опорам
дровода крепятся через проскальзы-
вающие зажимы к подвесным гир-
ляндам изоляторов. Такое решение
рационально при горизонтальном
расположении проводов.
2. При креплении проводов на
глухих зажимах все опоры рассчи-
тываются как анкерные на обрыв
Рис. 21.3. Схе-
мы расположе-
ния проводов
по горизонтали
на опорах
ЛЭП
а — симметричное
одноцепное: б —
симметричное
«бочкой»; в —
симметричное
«елочкой»; г —
симметричное
обратной «елоч-
кой» : д — несим-
метричное одно-
цепное
466
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Основные конструктивные схемы опор ЛЭП
Таблица 21.6
Наименование показателей опор ЛЭП	Характеристики и основные схемы опор ЛЭП		
Количество цепей	Одиа Симметричная Не симметрии I	f нам х| х	1 X -ф—-fr-j Г i	Одиа л	Несин- Симметричная немрачная н	Две Симметрии 1 пая
Количество стволов	Два или четыре	Один	
Размер базы
. Плоский
Виды порталов
Пространствен-
ны'#
С оттяжками
	\ /	
		
А	v	А
Форма ствола в плайе
Квадрат; прямоугольник; треугольник; круг
Сортамент применяемого металла
Прокат; холодиоформованные профили; трубчатые профили, круглая сгаль; каналы
Материал
Сталь марок: Ст. 3, 15ХСНД, 14Г2, легкие сплавы
Покрытие
Для опор ЛЭП с напряжением 220 кв и более желательна горячая оцинковка
Вид ^шетки
Крест и елочка
Гл. 21. Принципиальные схемы
467
Схема типовых опор ЛЭП
Таблица 21.7
Вид опор	Схемы опор
	одиоцепиые	|	. двухцепные
А. Опоры ЛЭП напряжением ПО кв
Промежуточные
Свободностоящие типа
Б. Опоры ЛЭП напряжением 220 и 330 кв
Промежуточные	Портальные с оттяж- ками			Свободностоящие типа					
								—	—
	1 \'		1/ 11						
				i					
				-1				1	
2 Промежуточные угловые		—		Hi J1L		! —4-		—	—
468
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт} и башен
Продолжение табл. 21.7,
В д опор			Схемы опор									
			одиоцепные						двуцепиые			
Угловые до 60°		i	1								—	—
												
Анкерные						Iu_						—	—
												
			В. Опоры ЛЭП напряжением 400 кв									
Промежуточные	Порта С OTTJ		ильные гжками		Портальные без оттяжек							
	Мэчтое		1ЫЙ тип		Рамный тип 	Д				—		—	—
						i 1	1 1					
												
Угловые					JL—JLA			I	—		—	—
	.1	м			н	J						
												
Анкерные					. 1	1		1	—		—	—
												
Гл. 21. Принципиальные схемы
469
Таблица 21.8
Схемы типовых опор (башеи) различного иазиачеиия
квадратной формы в плайе
Назначение	Схема			Размеры в м		
				высота Н	нижнее осно- вание а а	S
Для подвески го- ризонтальных син- фазных антенн		Й ( •1 а	Е	125 ПО 87,5 65	14x14 12,5X12,5 10,25X10,25 8x8	12,5 12,5 7,5 4,5
Для телевизион- ных антенн	&75J —f	а. гт*-	3	180 148 124 100	20X20 13,906X13,906 11,864X11.864 8,34x8,34	Illi	!
Для подвески ка- натных дорог	— —J а	/1 а		40 38 36 34 32	6,7X6,7 6,37X6,37 6,04X6,04 5,71x5,71 5,38x5,38	3 3 3
провода. Такое решение рационально при расположении
проводов на разных уровнях.
В местах изменения направления трассы устанавли-
ваются угловые опоры, на которые постоянно действуют
усилия от натяжения проводов в направлении биссект-
рисы угла. В зависимости от расположения по трассе
эти опоры могут быть как промежуточными, так и ан-
керными. В конце и начале трассы устанавливаются
концевые опоры анкерного типа, обычно одинаковые с
угловыми.
Различают следующие расположения проводов в
опорах ЛЭП (рис. 21.3):
1)	симметричное — по одной горизонтали (одноцеп-
ное);
2)	симметричное относительно оси опоры (двухцеп-
-ное) —«бочкой», «елочкой», «обратной елочкой» (ленин-
градский тип);
3)	несимметричное (одноцепное).
Рис, 21.4. Схемы типовых решетчатых мачт высотой
500—100 м с малой базой и реямц
В опорах, предназначенных для напряжений 400 и
500 ке, каждая из трех фаз состоит из трех расщеплен-
ных (расставленных на определенное расстояние) про-
водов.
В табл. 21.6 представлены основные конструктивные
схемы, применяющиеся при сооружении опор ЛЭП;
схемы основных видов опор, применяющихся для ли-
ний электропередач различного напряжения (ПО; 220—
330; 400 кв), приведены в табл. 21.7.
Опоры различного иазиачеиия. Башни. В случае,
когда нагрузки от антенн или оборудования сравнитель-
но невелики й опоры не испытывают кручения, рацио-
нально применять башни треугольной формы в плайе,
пояса и распорки которой делают из труб, а раскосы —
из круглой стали предварительно напряженные.
Если опоры испытывают кручение, предпочтительнее
квадратная форма башни в плайе. Схемы типовых опор
(башен) для подвески горизонтальных синфазных ан-
тенн, для подвески канатных дорог и типовых телеви-
зионных опор приведены в табл. 21.8.
Мачты. В СССР разработаны и широко применяют-
ся три типоразмера секций ^решетчатых мачт и несколь-
ко типов мачт из одной трубы, основные схемы и пока-
затели которых приведены в табл. 21.9.
В случае стесненной территории применяются ре-
шетчатые мачты с малой базой и реями, увеличивающи-
ми жесткость опоры (рис. 21.4).
470
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Таблица 21.9
ГЛАВА 22
РАСЧЕТ ОПОР
22.1.	НАГРУЗКИ
На опоры действуют нагрузки от собственного ве-
са, метеорологических воздействий (ветра, обледенения,
температуры), сейсмических воздействий, предваритель-
ного натяжения и др. В отличие от других видов со-
оружений в опорах наибольшие усилия возникают от
воздействия ветра или обледенения.
А. ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА
Основные формулы. Расчетная ветровая нагрузка1
на опору (или ее части) в. направлении ветра опреде-
ляется по формуле
’ Ветровая нагрузка определяется в соответствии с ука-
заниями СНиП, а также «Правилами устройства электроустано-
вок ПЭУ», Госэнергоиздат, I960
<7в — р Сх Qp S — qBX ,	(22'1)
где Qp—расчетный скоростной напор ветра в кг)м2.
определяемый в зависимости от географиче-
ского местонахождения сооружения и с уче-
том микрорельефа местности как произведе-
ние нормативного значения скоростного напо-
ра на коэффициент перегрузки, равный 1,3
(т. е. Q =I,3Q);
Сх — коэффициент лобового сопротивления, опреде-
ляемый согласно рекомендациям, изложенным
ниже1.
1 Коэффициенты, характеризующие сопротивление различ-
ных тел ветровоцу потоку} (см. п 4) в направлении потока
(С х и в Д®УХ перпендикулярных направлениях (Су и С2), на-
зываются коэффициентами обтекания
Коэффициент С д., характеризующий сопротивление тела в
направлении ветра, обычно называется коэффициентом лобо-
вого сопротивления»
Гл. 22. Расчет опор
471
Таблица 22.1
Коэффициент пульсации скоростного иапора m в зависимости от высоты
т_ ^МЭКС <?СР	^ср ^макс	^макс		Значения т при выссле в м								
		<20	21-Г-40	41-*-60	61—80	81-100	100-200	200—300	300-400	>400
| коросглчой напор Q 1	Bps я я t   i L	0,35 0,25	0,32 0,22	0,28 j 0,2	|	0,25 Для 0,18	Для сооруз |	0,23 проводов и 0,16	кений | 4,2. тросов 0,15	0,12	1 °’" 0,1	0,08
S — площадь проекции в Л12 рассчитываемого со-
оружения на плоскость, перпендикулярную на-
правление ветра (значения S и С х взаимо-
связаны) ;
₽ — коэффициент, учитывающий увеличение рас-
четного скоростного напора ветра в связи с
динамическим воздействием порывов его на
сооружение, определяемый по формуле
₽ = 1 + Ь ,	(22.2)
k — коэффициент динамичности, зависящий от пе-
риода собственных колебаний сооружения Т
и логарифмического декремента затухания
колебаний сооружений, определяемый для
стальных, железобетонных и каменных соору-
жений по графикам на рис 22 1;
tn — коэффициент 'пульсации скоростного напора,
определяемый по табл. 22.1.
характерной для данного тела), учитывая в величине
коэффициента лобового сопротивления для различных
направлений и'изменение площади проекции тела При
этом необходимо указывать, к какой плоскости отно-
сится этот коэффициент.
При произвольном направлении ветра составляющие
ветровой нагрузки иа тело в направлении осей коор-
динат будут
Явх = Р Сх Qp £ j Яву = Р, Cy-Qp 8>
fe = PC.QpS,	(22.3)
а суммарная нагрузка
Я=У Чы+^у+Чм =$QpS]/'	. (22.4)
Изменение скорости ветра Vi по высоте принимает-
ся по, СНиП, в котором использована логарифмическая
зависимость*
Рис 22.1. График коэффициентов динамичности
ни для стальных сооружений, 2 — для железобетонных и
каменных сооружений
ИЛИ
Vi = IZ2O
(22.5)
lg —
Zo
. 220
lg —
Zo
Qi = Q20
(22.6)
При определении ветровой нагрузки на провода и
тросы учитывается только статическое воздействие по-
рывов ветра, т. е. значение динамического коэффициента
принимается Е “1 и
₽'= 1 +т . (22.2а)
Коэффициент лобового сопротивления характеризу-
ет величину давления ветрового потока на единицу пло-
щади проекции тела на плоскость, перпендикулярную
ветровому потоку. С изменением направления ветрового
потока по отношению к телу меняется как коэффициент
лобового сопротивления, так и площадь проекции тела.
Практически1 неудобно иметь переменную площадь про-
екции тела; проще принимать ее постоянной (наиболее
где Zi—'расстояние от (поверхности земли до уровня^
на котором определяется ветровая нагрузка;
2го — уровень, на котором замеряется скорость ветра
(обычно 20 м от поверхности земли);
Zo — показатель шероховатости поверхности земли
(равный 0,08—0,12 м);
V20 — скорость ветра в м!сек, замеренная на уровне
20 м.
Географические районы СССР по ветровой нагрузке
и эпюры скоростных напоров
Географические районы СССР по ветровой нагруз-
ке принимаются по СНиП.
В случаях, когда зональное (местное по высоте)
уменьшение ветровой нагрузки может привести к уве-
личению усилий в некоторых элементах конструкций,
472
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
при расчете этих элементов величину расчетного -скоро-
стного напора Qp необходимо умножать на коэффици-
ент kcn—спада ветровой нагрузки. Этот коэффициент
зависит от длины участка, на котором происходит
Уменьшение (опад) ветровой нагрузки, и от материала,
применяемого в конструкции, и может приниматься по
графику, изображенному на рис. 22.2,а. Возможные
расчетные схемы спада ветровой нагрузки для мачт и
башен приведены соответственно на рис. 22 2, б и в.
Рис. 22.2. Величина коэффициента
спада ветровой нагрузки и его учет в
эпюрах ветровой нагрузки
а — зависимость коэффициента спада вет-
ровой нагрузки £спот длины участка (зо-
ны) спада и материала, примененного в
конструкции, б — возможные расчетные
эпюры ветровой нагрузки для мачт, в — то
же, для башен, 1 — для стальных конст-
рукций, 2 — для железобетонных конст-
рукций
Зависимость между скоростью и скоростным
напором ветра
Если симметричное неподвижное тело находится в
ветровом потоке, имеющем скорость V, то в точке раз-
ветвления потока, называемой критической, скорость
ветра в направлении потока будет равна нулю и ско-
ростной напор определяется уравнением
Q =	=	(22.7)
где Q —приращение давления в критической точке по
сравнению с давлением ветрового потока в
отдалении от тела, называемое скоростным
напором, в кг!м*\
у кг сек2
р—массовая единица объема, равная — ------ ,
g м*
7— удельный вес воздуха в яг/м3;
g—ускорение силы земного притяжения, равное
9,81 м/сек2.
Величины р и у зависят от температуры воздуха
и барометрического давления. При нормальном баро-
метрическом давлении 760 мм рт. ст. и температуре
воздуха £=+15.° р ~ ь В этом случае
о
Л V9
Q ” 16 
(22.7а)
КОЭФФИЦИЕНТЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕТРОВОМУ
ДАВЛЕНИЮ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ
Общие данные. Значение Q по' формулам (22.7) и
(22.7а) характеризует давление воздуха лишь в крити-
ческих точках тела. Если известен закон измерения Qi,
то составляющие усилия Qx, Qy и Qg от давления
ветра на произвольное тело определяются ‘по формуле
Qx.y.z ~ У Qi CQS^x,y,z^ Q^xt\ytz ^x.y.z »	(22.8)
где
__ Qx,y,Z №Qx,y,Z
OF = 1/2 F ’
x,y,z v Л x,y,z
Fx,y,z—* теневая площадь тела, т. е площадь
(22.8а)
проекции
тела на плоскость, перпендикулярную ветровому пото-
ку по соответствующим осям.
Значения Сх, Су, Cz вычисляются по формуле
(22 8а) после получения экспериментальным путем зна-
чений сил Qx, Qy, и Qz и относятся к проекции тела на
плоскость, перпендикулярную ветровому потоку.
Часто для уменьшения вычислительной работы ко-
эффициент обтекания относят к наиболее характерной
площади тела (например, в уголке — к площади одной
полки, в швеллере— к площади стенки и т. д).
Значения Сх и Су для различных профилей, оси
которых нормальны к ветровому потоку, но направлены^
под различными углами к наиболее характерным осям
профиля.
< а) Круговой цилиндр. Значение Сх в зависимости
Vd
от числа Рейнольдса Rie= — приведено на рис. 22 3,
где d — диаметр цилиндра в м\ р,— кинематическая
вязкость воздуха в м2/сек (прн температуре воздуха
f== + 15° идавлении 760 мм рт. ст.р, «ОД45-ГО“’4Л12/се/с).
б) Элементы из прокатных уголков и швеллеров.
Элементы из одиночного и парных уголков при распо-
ложении их тавром, крестом и при угле 60° между,
'полками смежных уголков, а также для одиночного
швеллера и двух швеллеров при угле между их стен-
ками 60° имеют для любого направления ветра почти
постоянный коэффициент лобового сопротивления, от-
несенный к теневой площади и принимаемый С—1,4.
Значения коэффициентов обтекания Сх , Су и Cz
при произвольном положении элемента в ветровом
потоке. При произвольном положении элемента в про-
странстве по отношению к направлению ветрового по-
тока, определяемом углами а, и £ (рис. 22,4), измене-
Гл. 22. Расчет опор
473
Рис. 22 3. Значение коэффициента сопротивления ветровому
напору Сх в зависимости от числа Рейнольдса Re для цилиндра
аие сотгротивлеиия ветровому потоку при изменении
угла ₽ мо>кет быть определено по формулам
£ур _
Сло Суо
1 +0,25 sin 2р + cos 2р
= ——--------------------— + 0,05 sin ₽; (22.9)
СгЗ
—— «0,6sin2p ,	(22.10)
Схо
где CXQ ; Су0— коэффициенты обтекания при рас-
сматриваемом угле а и Р =0, хвычис-
ленные по отношению к теневой' пло-
щади.
Значения Схр ; Сур ; С2р должны относиться к
неизменной теневой площади, вычисленной при р = 0-
Коэффициенты лобового сопротивления ветровому
давлению для различных сочетаний элементов, нахо-
дящихся в одной плоскости.
Ветровое давление нормально осям параллельных
элементов. При ветре, действующем в плоскости не-
Рис. 22 4. Отношения коэффициентов со-
противления ветровому напору к коэф-
фициентам лобового сопротивления
•—— , т— и ~~— при изменении угла р
ЧсО Суо ^хо
а — положение элемента при 3=0: б — поло-
жение элемента при Р 0, в — график измене-
ния отношения коэффициентов
скольких одинаковых и параллельных элементов, рас-
положенных на равных расстояниях друг от друга (/),
суммарный коэффициент лобового сопротивления мож;
но принимать по приближенным формулам
сх, = сХ1 (1 + /п);
CXt = CXi (1 +/П + /П2);
Схобщ.п = й СХ1 [1+/п+/па+«3(п-3)] , ,
(22.11)
Таблица 22.2
Коэффициент лобового сопротивления ветровому напору С'х\ С"х при ветре в плоскости элементов
Эскиз
1 d	Значения коэффициентов ,лобового сопротивления	
	переднего элемента С'х / Л	заднего элемента СПХ
1		_	г
1,25	1	—0,45
1.5	1	—0,43
2	1,02	-0,3
2,5	1,03	0,15
3	1,034	0,4
3,5	1,04	0,434
4	1,048	0,43
5	1,052	0,43
10	1,1	0,54
15	1,1	0,64
20	1,1	0,7
30	1,1	0,81
40	1,104	0,86
50	1,114	0,87
60	1,116	0,906
70	1,12	0,916
80	1,122	0,92
90	1,126	0,924
474
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
С'х
где	п>3 количество элементов. Коэффици-
С х	(
енты лобового сопротивления С х и С" х принимаются
по табл. 22 2.
При ветре, действующем нормально к плоскости
нескольких одинаковых и параллельных элементов,
расположенных на равных расстояниях, коэффициенты
лобового сопротивленияг всех элементов одинаковы и
принимаются по табл. 22.3
Таблица 22.3
Коэффициенты лобового сопротивления ветровому
иапору Сх~С t =С" 2
а)
Рис. 22.5. Отношения коэффициентов
р—, ~— и —— для плоской, вер-
Lx0 Lx0 Сх0
тикально поставленной формы
а — при изменении направления ветра в
плане, б — при изменении направления вет-
ра в'вертикальной плоскости, / — ферма
из уголков; 2 — ферма из стержней круг-
лого сечения
Плоская ферма, продольная ось которой нормальна
направлению ветра. Для определения отношения коэф-
С^а
фициентрв — плоской вертикальной фермы при из-
Сх9
менении направления ветра в горизонтальной плоско-
сти на угол а можно пользоваться графиком, показан-
ным на рис. 22 5,а
Ветровое давление при, произвольном положении
элементов в ветровом потоке. В случае наклона фермы
под углом ₽ и угле а = 0° изменение отношений коэф-
Схъ С я
фициентов ——— и ~гт— можно принимать по гра-
фику, показанному на рис 22 5,6
Рис. 22 6. Коэффициенты сопротивления
ветровому напору параллельных ферм
а — зависимость между т, Д и «р; б — зависи-
мость между тиа при Д*4 для ферм из
уголков
Коэффициент лобового сопротивления ветровому
давлению для пространственного сочетания элементов и
некоторых тел. Пространственные сочетания элементов
при	0 и изменении направления ветра в плане
(а=#0). При установке двух ферм в ветровом потоке
одна за другой отношение ш лобового сопротивления
заветренной ферГмы С'х к наветренной Сх определяется
по графику рис. 22 6 в зависимости от числа калибров
л - b	Zfi
Д = — и коэффициента сплошности у— —тт—, где I и
п 	Пг
h — контурные размеры фермы; f—^ft — теневая пло-
щадь фермы, т. е. площадь проекции всех элементов
фермы на плоскость, перпендикулярную ветровому по-
току, коэффициент обтекания в этом случае определяет-
ся по формуле
Czo6=Cx + C; =Сх(1+т) ,	(22.12)
а при установке нескольких ферм одна за другой сум-
марный коэффициент обтекания —по формуле
Схоб« Сх [1 + т + /п2 + /п3("“-3)] , (22.13)
Сх'
где /п=——принимаемое по графику на рис. 22.6,а.
Сх
При установке двух ферм одна за другой из угол-
ков с А =11 и у ^=0,24 в случае изменения направления
Гл. 22. Расчет опор
475
Сх’
ветра в плане значение	• изменяется в со,ответ-
ах -
ствии с графиком, изображенным на рис. 22.6,б.
Пространственные фермы, имеющие треугольную
форму в плане. Максимальное значение коэффициента
Рис. ’22.7. Значения коэффициентов лобового сопротив-
ления ветровому напору Схи Су в трехгранных фермах
в зависимости от направления ветра в плане
а — для ферм с элементами трубчатого сечения; б —- для ферм
с элементами из уголков при различных значениях коэффи-
циентов заполнения Ф
лобового сопротивления пространственного трехгрэнного
стержня, состоящего из трех плоских ферм, составляет
СХ МЯКС-Пр ~ 1 >&СХ ПЛ »
где Сх пл —коэффициент лобового сопротивления од-
ной плоской фермы при нормальном на-
правлении ветра при расположении полно-
стью двух поясов и .решетки в одной
/	грани.
f В случае других направлений ветра кожно поль-
зоваться графиками, изображенными на рис. 22.7.
Пространственные фермы, имеющие квадратную
форму в плане. Значение коэффициента лобового со-
противления четырехгранного стержня из Лерм при
квадратной форме в плане определяется по формуле
Сх пр = Схпл (l+m)Ae .	(22.15)
Значение m берется по графику из. рис. 22.6,а,
ka, — коэффициент, характеризующий изменение величи-
ны ветровой нагрузки при направлении ветра'по диа-
гонали, принимаемый равным 1,1.
Различные тела. Для шара значение Сх в зависи-
мости от Rte приведено в табл. 22.4.
Таблица. 22.4
Коэффициент лобового сопротивления ветровому
напору Сх для шара
Vd Re=» И	о.Г	1	10	102	10»	10*	105	10е
Значения Сх	245	28	4,4	1,1	0,46	0,42	0,49	0,14
Для обтекаемой фпрмы сечения (дирижабля)
Сл~0,04.
Для сплошной квадратной и шестиугольной призмы
Сх при изменении направления ветра в плане можно
принимать равным 1,2 по отношению к теневой площа-
ди по диагонали.
Для турникетных телевизионных аитеин Сл=
== 1,1-ь 1,2 по отношению к теневой поверхности всех
элементов (при направлении ветра по осям симметрии)
Изменение Сх при различных а не превышает 25%
Су
Значение — < 0,25.
Сх
Рис. 22.8. Определение ветровой нагрузки на холмистой местности
/ — нормальная эпюра скоростного напора; а — расстояние между соседними возвышенностями
476
Раздел V. 'Стальные высокие, опоры типа мачт и бащен
Таблица 22.5
Значения коэффициента лобового сопротивления ветровому напору Сх
hid	а	о'	15	30	45	60	75	90	105	120	135	150	165	180
25		+1	4-0,8	+0,1	—0,9	—1,9	—2,5 '	—2,6	—1,9	—0,9	-0,7	—0,6	—0,6	—0,6
7		+1	+0,8	+0,1	-0,8	-1,7	—2,2	—2,2	—1,7	—0,8	-0,6	-0,5	—0,5	—0,5
1		+13	+0,8	+0,1	—0,7	—1,2 %	—1,7 1	—1,7 1 	—1,2	—0,7	—0,5	—0,4	—0,4	-0,4
Т а блица 22.6
Коэффициент Сх
Жестко закрепленное полотно флага ^необходимо
принимать площадью, равной полной его поверхности.
При свободном флаге следует принимать /25% его
площади при Сх«1,4
Для дымовых труб, градирен, резервуаров и т. п.
распределение ветрового давления по периметру следу-
ет принимать в зависимости от угла а, характеризую-
щего положение точки по отношению к направлению
ветрового потока по табл 22 5. Значение коэффициента
Сх в зависимости от характера поверхности таких
сооружений приведено'в табл. 22.6.
Влияние микрорельефа на величину расчетного "ско-
ростного напора. При установке опор на холмистой
местности необходимо учитывать условия микрорелье-
фа, руководствуясь результатами наблюдений местных
метеорологических станций. При отсутствии таких дан-
ных можно пользоваться данными, приведенными на
рис. 22.8.
При выборе трассы линии или местоположения
опор надо стремиться к тому^ чтобы избегать направ-
лений или мест со значительными сгущениями линий
воздушного потока.
Расчет на1 резонанс. Расчет высоких сооружений
на резонанс производится по СНиП.
Гл. 22. Расчет опор
477
Б. НАГРУЗКА ОТ ГОЛОЛЕДА1
В табл. 22.7 приведена толщина корки обледенения
на различных уровнях h и для различных расчетных
гололедных районов, вычисленная по формуле, предло-
женной И. И. Соломатиной:
У	! У	\
D = — Do+d — -1 +
КО	\ Vo	/
+ 0,08-^ (£>0—2,15d) ,	(22.16)
«о
где D — диаметр максимального отложения гололеда
вместе с проводом, равный П = 2ДГ +d;	—
измеренный диаметр в лслс гололеда на высоте
2 м, равный 2 Дг0 + d;
d— диаметр провода в мм; Дг, Дг0— толщина
корки обледенения соответственно на произ-
вольной отметке и отметке 2 м; Л, Ло— соответ-
ственно отметка вычисленного и измеренного
обледенения; V — скорость ветра в процессе го-
лоледообразования по формуле (22.5).
Таблица 22.7
Толщина корки обледенения в различных районах и
на разной высоте
Высота от уровня земли в м	Толщина корки гололеда Д в мм для районов				
	I	II	III	IV	V
До Ю 20 50 100 150 200 300 400 500	5 8 10 12 14 15 17,5 20 22	10 12 20 24 28 32 38 44 50	15 21 26 34 40 ,	46 '	57	, 68 80	20 27 35 45 54 62 77 92 110	30 ' 40 52 67 80 95 100 1 140 160
Толщина падки Оледенения 8
Рис. 22.9. Зависимость между объ-
емйым весом корки обледенения 7
и толщиной корки Д
1 Районирование территории СССР и, величину об-
леденения определять в соответствии со СНиП и ПЭУ.
Для определения объемного веса корки обледенения
Yr рекомендуется пользоваться данными наблюдений
местных метеорологических станций, .при отсутствии та-
ковых можно определять объемный вес в зависимости
от толщины корки по графику на рис. 22.9.
Расчетный скоростной напор ветра при обледенении
проводов и тросов принимается- равным
Qp.r = 0,25Qp.	(22Д7)
В районах с гололедностью более 1,5 см значение
Qp.r принимается не менее 20 кг/м2.
Коэффициент лобового сопротивления ветровому
напору Схт при обледенении принимается:
а)	для проводов и труб Схт — CXt как для основно-
го элемента;
б)	для профилей (уголков, швеллеров, двутавров и
Д
пр.) при— <0,1, как для основного элемента,Cxr=CXi
a j
Д
а при —	0,25
а
г °>6+^
2
(22.18)
где Д—толщина корки обледенения; а — характерный
размер элемента; СХГ — значение коэффициен-
та лобового сопротивления элемента после об-
леденения.
Д
При	0,25-нО, 1 значение СХГ можно определять
интерполяцией между значениями Сх и Cxrt вычислен-
ными по формуле (22.18).
В. СЕЙСМИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА
Расчет опор на сейсмические нагрузки и конструк-
тивные мероприятия, которые должны предусматривать-
ся в проектах опор, предназначенных для строительства
асейсмических районах, изложен в главе СНиП «Строи-
тельство в сейсмических районах». >
Г. СОБСТВЕННЫЙ ВЕС КОНСТРУКЦИЙ
Собственный вес конструкций опор определяется по
аналогии с существующими опорами. Для большинства
опор влияние собственного веса на напряжения не пре-
восходит 20% и4при определении нагрузок от собствен-
ного веса можно пользоваться данными, приведенными
в главе 22.2. При пользовании этими данными следует
иметь в виду, что может быть принят закон изменения
веса башен и мачт по высоте
gi—go +
= £•[14
.fb--HL\nk _
Н / s~
go \ H ) J
(22.19)
где H — общая высота сооружения в м\ gi — вес в т
1 пог. м башни или мачты на рассматриваемой
высоте
go — вес в т 1 пог. м башни вверху; п — показатель
степени, характеризующий конструктивное ре-
шение (конфигурацию, размер1 оснований, се-
чения элементов и др.); kg— конструктивная
характеристика в т/лс, учитывающая характер и
478
РазделУ, Стальные высокие опоры типа мачт и башен
величину приложенных нагрузок, качество применяемо-
го материала и пр.
•В качестве первого приближения можно принять для
башен —- м = 2; — = 3; go « 0,5 gcp, а для мачт —
go
п = 1; — = 3; go «0,4 gcp.
go
Пользуясь графиками, помещенными на рис. 22.22,
можно найти вес 1 пог. м конструкции на соответствую-
щей высоте по формулам:
для башен
Г	/	Hi VI
gi 0,5gcp 1 + 3 1 - --Ч ,	(22.20)
L	\	л / J
для мачт
«t = 0(4Sfcp(4-3-^-).	(22.21)
При установке на опорах оборудования вес его опре-
деляется по фактическим данным.
Д. НАГРУЗКА ОТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАТЯЖЕНИЯ
Нагрузки от предварительного натяжения возникают
во всех случаях, когда применяются нити в качестве от-
тяжек, проводов, элементов, поддерживающих грузы, ан-
тенны и пр. Величина усилий в элементах опоры от пред-
варительного натяжения нитей достигает весьма значи-
тельной величины (до 50% от суммарных) ,и должна на-
значаться, сообразуясь с конструктивными решениями
опоры.
Величина вертикального усилия от оттяжек Уот на
ствол мачты при действии горизонтальной нагрузки за-
висит'не только от величины предварительного натяже-
ния оттяжек, угла их наклона к вертикали а и количе-
ства их и, но также .и от направления ветра по отноше-
нию к оттяжкам.
На рис. 22.10, а приведен график изменения коэф-
фициента в зависимости от угла а
Уот
(22.22)
Лот
Величины Уот и определяются по формулам
.Уот ~ cos сх S Тот f j	(22.23)
Яот = sin а 2 Тот i cos ,	(22.24)
где Яот —суммарное горизонтальное усилие от оттяжек
иа ствол мачты в направлении ветра;
TotZ— усилие натяжения в произвольной оттяжке
данного яруса у ствола;
—угол между направлением ветра и проекцией
оттяжки в плане..
Для четырех оттяжек в плане н ветра на одну от-
тяжку
Нот = sin ci (Тотз от1) •	(22.25)
На рис. 22.10,6 приведен график изменения коэф-
фициента tji в зависимости от угла а, характеризующего
изменение величины вертикальной составляющей сил,
действующих на ствол после приложения горизонталь-
ных сил от ветра Уот, к .вертикальному усилию при от-
сутствии горизонтальных сил Уо от
=	(22.26)
V Оот
В первом приближении при определении усцлий от
предварительного натяжения оттяжек в .случаях четы-
рех и трех оттяжек в плане можно пользоваться значе-
ниями т] и tqi по рис. 22.10.
При параллельных поясах и предварительном на-
пряжении крестовых раскбсов силой
Угол a S град.
(22.27)
Рис. 22.10. Значения коэффици-
ентов т] — в зависимости от
величины предварительного на-
пряжения о0 и угла наклона
оттяжек а
а — коэффициент ; б — коэффи-
циент "Л»,/ — для предварительного
напряжения сгв «1,5 т/см2, 2 — то
же, для ав«=2,5 т/см2; 3 ~~ то же, для
а0 «3,5 т/СМ2
усилие в раскосе после приложения к панели поперечной
силы Цр.йакс будет равно:
"р.макс = <мзкс	’	(22.28)
ГДе	k =-2^-;	(22:29)
^р.пр
(22-30)
а — угол наклона раскосов к вертикали.
При 1Упр< ~9Р'“*К~ значение JVp.MaKC — М макс> но
C OS сх
в этом случае деформативность фермы несколько воз-
растет.
Гл. 22. Расче-т опор
479
Е.ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
Необходимые данные для определения расчетной
зимней температуры наружного воздуха (средняя наи-
более холодной пятидневки) для ряда пунктов СССР
могут быть приняты по СНиП. Максимальные измене-
ния температуры, учитываемые в расчете опор, рекомен-
дуется принимать по табл. 22.8
Таблица 22.8
Максимальные изменения температуры в градусах
Расчетная зимняя ।	Температура в град.
температура на- ружного воздуха в град, по (СНиП)	положитель- ная	отрицатель- ная	средняя
От —11 до —15	50	30	+10
» -20 „ —30	40	40	0
„ -35 „ -40	40	50	- 5
. —45 » —55	80	60	-15
В случае .обледенения проводов при толщине корки
обледенения до-4,5 мм принимается температура минус
10°, при больших толщинах — минус 15°.
При назначении предварительных натяжений необ-
ходимо учитывать отклонение температуры сооружения
от указанной в табл. 22.8 средней температуры.
При расчете трубчатых конструкций диаметром бо-
лее 1 м следует учитывать влияние одностороннего на-
грева солнечными лучами.
22.2. ПРИЕМЫ РАСЧЕТА
А. РАСЧЕТ НИТЕЙ
Основные положения. Расчетные данные для нитей,
нагруженных равномерно по длине (цепная линия), по
горизонтальной проекции (парабола) и в направлении
радиусов (окружность), приведены в табл. 22.9.
Рис. 22.11. Нить с подвесом
концов на различных уровнях
В случае подвеса нити’ на различных уровнях при
определении опорных реакций для левой и правой точек
подвеса следует брать соответствующие различные зна-
чения размеров I и f (рис. 22 11).
Наиболее просты для пользования формулы, отно-
сящиеся к параболическому очертанию нити, позволяю-
щие при практических расчетах учитывать смещения
опор и упругие удлинения канатов при изменении на-
грузок (веса, температуры).
В случае загрузки нити сосредоточенными силами
Pi (изоляторы, подвески, механические детали и пр.)
эквивалентная нагрузка от них при количестве сил более
трех, равномерном распределении их по длине нигги и
равенстве веса сил между собой определяется
£экв~ j >	(22.31)
во всех прочих случаях
8Ммакс
£экв — р
(22.31а)
где Ммакс -максимальный изгибающий -момент в од-
нопролетной балке под действием сил Pt-
Если наклонная нить
(рис. 22 12), имеющая вес
go, удовлетворяет условию
тЧё’ (22-32)
тЬ ее можно рассчитывать
как нити пролетом I под на-
грузкой gosin а ('пренебре-
гая касательными составля-
ющими gocosa), так как по-
грешность в расчете при
этом не превышает 5%.
Монтажное состояние.
При монтаже нить нахо-
дится под действием собст-
венного веса и веса допол-
нительных конструкций.
Предварительное натяже-
ние нити, в монтажном со-
стоянии существенно влия-
ет на рациональность ре-
шения и должно назна-
Рис. 22.12. Расчетная
схема нити, круто на-
клоненной к вертика-
ли. Нагрузка от-
несена к единице дли-
ны проекции нити г, а
нагрузка g0 sina —
к единице длины I
чаться в соответствии с тре-
бованиями жесткости и на-
длежащего запаса прочно-
сти.
Оптимальное монтажное
(предварительное) натя-
жение соответствует случаю, для которого при невы-
годнейшем загружении потенциальная энергия в кон-
струкции будет минимальна. Монтажное состояние
обозначается индексом о.-
Истинная длина нити, т. е. длина иити в ненапря-
женном состоянии .при постоянной температуре
/и — /о
(22-зз)
L ** \*о /	£ J
Если температура замыкания конструкций при
монтаже отличается от расчетной на .величину if0, то
истинная длина нити должна определяться по формуле
/и = /в---  —
(14-у)[Ш±аО1
480
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Таблица 22.9
Основные расчетные данные для нитей разного очертания
При Нагрузке на нить
Расчетный показатель		постоянной по длине нити			постоянной по длине горизонтальной проект.и (хорде) нити		постоянной и действующей в нап- равлении радиусов с центром Ot	
Схема приложения нагру - зок и обозначения				J^JL		* т Ей. 0	nmf&j	о.	К / „ _X/2| - >
		I? о	—1/2 —	V 	X			Я я		
							0	
Уравнение кривой		. Х у = у0 ch	, У. где у0-ЬА « у0 ch —L 2у(0)			У 2Н		у == р — Vp- —	. Z2 + 4/g где> 		г 8Д	
Вид Кривой		Цепная линия			Парабола		Окружность	
Длина дуги £	Точная фор- мул а-'		Ч1Я+ KS-ffK ]		='Н(ТШ+ + ^(АГ_..]		^=2рср=/ ," 384 /	р+т(Й-)!+ r+^o-.
	Приближенная формула	''КИ1]			\ S " 1 [	'+7(Я]	, -и шт I	где k = 1 + — В	1	
Зависимость между про- гибом в нижней точке ни- ти /0 и усилием Н		g I2 Нм 				 const \ , в/о			g I2 Нм —5	 — const 8/o		гэ( I2 +vg) Ws3a э 	2L + const 8/,	
Усилия	Вертикальное vl	у = Лэ 5 ПГ”			z v= Лэ * 2		= т sin ф	
	Горизонталь- ное Щ	Н. = Н= гэ l* «const 1	8/,			H. = H = £э£2 = const		соз^ф	
	В нити	Тг=Уя-4-Р =«j/ 1+ (iy-)2			Тг=у H- + V1 =H j/ 1+ (j j		Ti = T = gQ p = const	
Обозначения: £э« k^F ,в кг/м ; у — удельный вес нити в кг/м*; F — площадь поперечного сечения нити в м* ; k*— отношение
.веса нити с учетом дополнительных элементов к чистому весу нити.
«/о[1 + 4‘(т'У--7-(±в<)1\ (22.34)
о \	/ д
JH>Z0 при-4-(т’У--?--(±«О> 0 . (22.35)
О \ 4g / Д
Усилие
/2
Н0=ОвР = 4Л-	(22.36)
□/О
Если нить находится лишь под действием собст-
венного веса, то
Yzo
“0=—•	(22.37)
о/О
Если нить несет конструктивные элементы, то
^экв Y^o
(22.37а)
Гл. 22. Расчет onoi
481
Частные случаи расчетных формул для гибкой нити
Таблица 22.10
31—915
482
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
где
йэкв =  go + g0K. = i + £25 .	(22.38)
go	go
go — вес 1 пог. м нити (для каната у=8,4—
—8,8 г/лс3);
^ок — приведенный вес дополнительных конструкций
Определение усилий следует производить как для
параболы по табл. 22.9. Если опоры > расположены на
разных уровнях, то при определении монтажных уси-
лий возможно пользоваться методом эквивалентной ни-
ти, у которой точкй подвеса находятся на -бдном уровне
(рис. 22.13)
Рис. 22.13. Нить с опорами иа разных уровнях
и соответствующая ей эквивалентная нить
Эквивалентный пролет
г 2#о h	t f
Lq —	—|— / = Z f 1 —|-
gU	\
2Z7q Л \
go/2 / *
Максимальный прогиб эквивалентной нити
,	g°/2
Л	8Но
Опорные реакции
IZ grfl . Но h	go I Hoh
^=T+T: Vb = ~—Г
Расчетные данные для нити, загруженной равно-
мерно распределенной нагрузкой и одной сосредото-
ченной силой при положении опор на\одном и различ-
ных уровнях, составленные с помощью метода эквива-
лентной нити, приведены в табл. 22 10.
Переходные состояний. Для нити с подвесом на од-
ном уровне зависимость между напряжениями в двух
состояниях: первом —монтажном, втором — с изменен-
ными нагрузками (q), температурой (±/°) и смещением
одной опоры на величины Дя, &У, &z выражается
формулой
Ду2 I Дг2-|
dx+iG + M'J + a(±0£1 (22’42)
где а/ — напряжение во втором состоянии;
оо —напряжение в первом (монтажном) состоя-
нии;
/о — хорда нити в первом состоянии;
Е— модуль упругости нити, принимаемый по
табл. 22.11;
. р2,е р^е
(22-43>
г^-еЛ: Г,:-(22.«>
F — площадь поперечного сечения каната.
Таблица 22.11
Модули упругости стальных канатов Е ч
Вид^каната	Е . В Кг/СЖ’ '
Спиральные с металлическим сердечником . • . . Спиральные с органическим сердечником .... Из параллельного'пучка проволок	 Спиральные закрытые	• . .	1,5 1,3 2,0 1,7
(22.39
(22.41)
=2,5;	£=1,6«106 кг/см2;
ар«1,6-IO4 кг!см2
Формула (22.42) яв-
ляется универсальной и
учитывает все факторы,
возникающие при изме-
нении переходных состо-
яний. В случае влияния
лишь части факторов ее
вид упрощается и тогда
-можно пользоваться ча-
стными формулами, при-
веденными в табл 22 10.
Предельное состоя-
ние. Коэффициентом, ха-
р актеривующим наступ-
ление предельного состо-
яния по прочности, явля-
ется отношение1 разру-
шающей нагрузки к мак-
симальной допускаемой
Апр>-^Е--	(22.45)
#макс
Имеется следующая
зависимость между &зап
и &пр для нити с непод-
вижными опорами
1>=гне==1//Г,+-й—(22-4б>
^зап Г	О £ \ / / Лзап
где — предел прочности каната, равный его разрыв-
ному усилию в целом, деленному на площадь' сечения
всех проволок.
Частный случай зависимости от — приведен на
графике рис. 22.14.
В случае' упругого смещёния опор формула (22.46)
приобретает вид
^пр L
^зап
Е
(22.46а)
Гл. 22. Расчет опор
483
где
Д/ —смещение опоры при приложении расчетной
нагрузки, определяемое по формуле
(ар	\
А-’. У!	(22.48)
Язап	/
v — коэффициент, характеризующий податливость
опоры.
Рис. 22,15. Пространственная работа
’ нити
а — схема приложения нагрузок в двух плос-
костях, б схема для определения изменений
длины хорды нити при пространственном сме-
щении одной из опор
При расчете нити ino предельному состоянию сле-
дует -задаваться не величиной &зап, характеризующей
отношение разрушающего напряжения ® канате к
расчетному, а коэффициентом йпред, характеризующим
отношение разрушающей нагрузки к расчетной.
Для случая смещающейся опоры .имеем
Г	^Пр/)^-
' 24Л2 4
W-E
24/72 а2

(22.49)
Зная любые четыре компонента из^, а, \ #пред,
Е, можно определить значение пятого.
Корме проверки предельного состояния по проч-
ности, в тех случаях, когда лимитируется величина
деформации, необходимо вести проверку по предельно-
му состоянию по деформациям.
Пространственная работа. Если на нить действует
система равномерно распределенных нагрузок, находя-
щихся в различных плоскостях, то их равнодействую-
щие и линия провисания будут находиться в одной
плоскости. Наиболее распространенным случаем являет-
31*
ся действие сил тяжести и ветра qB (рис. 22 15,а),
при которых равнодействующая нагрузка
4 + 4	₽2-“)
's-V4+4 --^7-	(22.51)
В случае произвольного1 расположения нити в про-
странстве и смещении одной ,из опорных' точек на ве-
личину Дя, Ду и Дг (рис. 2215,6) изменение длины
хорды ОА определится по формуле
, t х’Дх +"у Ду 4- 2 Дг
Д/== —---- .	(22.52)
При Д г=0 иногда удобно пользоваться полярной
системой координат
= — (Д х sin + Ду cos <р) sin а .	(22.52а)
Б РАСЧЕТ БАШЕН
г Последовательность расчета. В соответствии с гео-
метрическими, размерами башни по приближенным1 фор*
мулам определяется значение периода собственных ко-
лебаний башни Г. Затем по значению Т и нормам ветро-
вых нагрузок для данного: географического района
строительства определяется расчетный 'Скоростной на-
пор ветра.
Башня разбивается по высоте на несколько участ-
ков- при высоте до ЧОО м— около 5—8 участков, при
высоте 200 м— 8—12 участков. Вначале подсчитываются
нагрузки и определяются сечения элементов верхней
секции. Расчет ведется путем последовательных попы-1
ток, с тем чтобы ветровая нагрузка на выбранные се-
чения вызывала напряжения, не превышающие расчет-
ные. Аналогично указанному последовательно1 рассчиты-,
ваются вторая (от вершины) и следующие секции
башии. Далее определяется прогиб башни, который не
должен превосходить допустимого.
Приближенное определение периода собственных
колебаний башни. Для башнн переменного сечения,
жестко заделанной в основании, значение периода
собственных колебаний Т определяется по формуле
Т = 27Е
PXy2xdx + ^ РхУх
gy~B 1
1/ ^РхУх^ + ^РхУх
= 2 1/	2______________ ,	(22.53
где рх —распределенная нагрузка по высоте башни
Рх — Рв + (Рн Рв)
(22.54
рв и рн—соответственно вес 1 пог м башни вверху и
внизу;
Н — высота башни;
Рх — вес сосредоточенных г’рузов, приложенных в
соответствии с заданием на проектирование;
Гл. 22. Расчет опор
485
Обозначения:	Fp; Fpn — соответственно площади поясов, раскосов и распорок;
а.; ар. — соответственно угол наклона и вертикали пояса и раскоса;
п — количество граней;
k и fe — в формулах для определения нормальной силы в раскосах, равные:
“Р “?•	F
sin«ptg’«p—Е- + (l+tg»«p) —L
 Р-п'‘р-п k' ___________________!f
F	р	*	&	р	р
2 COS ap+sin ap tg8 ap —-1- (l-ftg2 ap) —P 2 cos Op-}-sin ap tg2 Op	4. (1 -}-tg2 d )
Fp.n	Fp	Fp.n	Fp
Остальные обозначения по рис. 22.18.
Примечания: 1. Все раскосы сжато-растянутые, крестообразные без предварительного натяжения.
2. Формулы „а*—упрощенные; формулы to6" учитывают влияние Nj и на работу решетки и влияние на работу пойсов.
*ап
Р
ух —прогиб в произвольной точке башни от еди-
ничной силы Pr = 1 т, приложенной в вершине
башни, в т/м;
п — то же обозначение, что и в формуле (22.19.).
При отсутствии соср едоточенн ых си л пр огиб у в
можно определять по приближенной формуле
1
ky№ Г (3Z?F + *i)
Ув = ЗЕ(гн - rB)2 J ( kp + xi )( kr + xj2
kk^yH*
3^ (Гн	f в)2
(22.55)
а период собственных колебаний по формуле
Г = 1,27 1/ у	,	(22.56)
V УВ3+АР
где
.	(22.57)
Рв
Для стальных башен при у — 7,8 т/м\ Е=
—2,1 • 107 i/м2 и k=2 (конструктивный коэффициент)
значение Т определится по формуле
Т = 0,63 10~3	1/ ь -5+feP ,	(22.58)
гн-гв V J 3+йр
где
1
о
определяется в зависимости от значений kF н kr по
графикам рис 22.16
kp= F Л	(22.60)
гн гъ
kr=------------;	(22.61)
гн гь
F^, Гн— .площадь пояса башни соответственно
вверху и внизу;
гв,гн—радиус окружности, описанной по цент-
рам поясов соответственно верхнего и
нижнего оснований;
*1—безразмерная координата, ранная
х
х1 ~ —
Н
(22.62)
Распределение усилий между элементами башни.
Если известны усилий Mt, Nt и действующие в
стыке между i и i‘+l секциями, то распределение уси-
лий между элементами поясов и решетки определяется
по формулам, приведенным ,й табл. 22.12; схема прост-
ранственных секций башни и обозначения даны на
, рис. 22.17. При этом поперечное усилие	произ-
вольной грани равно
sin [<fj—	,	(22.63)
а максимальное поперечное усилие в грани при сру—
7С 7С
— п “ 2
Qi макс ~	•	(22.64)
П
При определении суммарных усилий в поясах сле-
дует учитывать, что наибольшие усилия от момента и
поперечной силы ие совпадают (смещены в плане на
90°) и поэтому не должны суммироваться; кроме того,
составляющая от поперечной силы в случае ветровой
нагрузки мала.
Эпюра изменения усилия в поясах от изгибающего
момента Pjw. и усилия в грани Q/t/„i при постоян-
ных значениях и Hi для треугольной и квадратной
форм в плане стволов башен приведена на рис. 22 18.
Усилия в диафрагмах и местах закреплений в фун-
даментах: При выверке поясов допускаемое отклонение
принимается равным sina—>sinar-=:4—, что соответст-
у	375
I
вует наибольшему возможному смещению узла f — —*
750
При этом на диафрагму действует усилие Д/7=
375
(рис. 22.19, а) в произвольном, но совпадающем с пе-
ремещением узла направлении, принимаемом так, чтобы
создать наихудшую комбинацию усилий в диафрагме.
Распределение усилий от нагрузки HQM —1 для на-
иболее характерных направлений ветра и форм сечений
приведено на рис. 22.19,6.
Влияние стесненности деформации узлов при дейст-
вии нормальных сил ДО вследствие ограниченности де>
'5
$
3
I
I*
ас
ДО
Эпюры
М N Н
0J
О ДО ДО ДО
Коэффициент К
0,2 ЦЧ_____0,6
Коэффициент Ау
Рис. 22.16< Графики зависимости коэффициента k5 и kr
ДО 1.0
от k
t10nQat''$frS
*/>,»
Панель ли Панель
Рис 22.17. Схема пространственных сек-
ций башни и принятые обозначения
S)
3
3
i /5
H=1
ST з vr
If
6
0J77 V
? 0,096
^0,177
---------------------/----------:---------------
Рнс 22.18. Распределение усилий между поя-
/ сами и решеткой в стволе
а при треугольной форме в плане; б — при квад-
ратной форме в плане, в — геометрическое пояснение
Рис. 22Л9. Работа диафрагмы
а —схема влияния начальных отклонений на усилия в диа-
фрагме, б — распределение усилий от =1 для наиболее
характерных случаев


Ш ~
2л\
2
484
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Таблица 22.12
Распределение усилий между элементами пояёов и решетки
Вид усилия	Элементы		Формулы для определения усилий при наклонных поясах в элементе	
			f 1 произвольном	*	наиболее напряженном
Нормальная сила	Пояса	а).	р —	*— Nl	П COS а(	
		б)			— ka п cos а{. р	
	Раскосы	а)	р = 0	
		б)	р 		L_ К ip	п cps а. ар	
	а)		0	
	б)		/р s^n ар	
Изгибающий момент	а) Пояса б)		_ 2^cos<py М} *	nr^ cos а^	рмакс — ±	1 - ^/мин nri cos az
			2Af  cos cp„ PM. = — *а 	— *	Р цГ£ cos	рмакс _ . ь	2Mi *М. — /И1МИН	“р яг. COS а*
	Раскосы	а)	Рм1р	1	
		б)	2Л1. cos ф., рМ,р	V —‘		 Р пг^ соз а^	рМакс ^мин	соз а^
	а) Ролплглгч 			'	рм. =° tp>n	
	б)		^ip.n = -pMipslnap	рмакс	=_рмакс sln М/р.п мин	^'Рмин ₽
Поперечная сила	Пояса	а)	РЯг = о	
		б)	р 1 £(Hi+HH-i)h*+i. СОЗФУ пг.	соз	макс	2 (Н£— '— -i- гмин	nr. cos a.
	а) Раскосы б)		, «, ,1пЬ~т) < — 1 “* 	 IP	п sin ар* cos а^	рМакс	И1 рмин	п sin ap. cos а?
	а) Распорки б)		/>Hip.n = --PHi«sinaP	рмакс	=_ рмакс sjn a ^ip.n мии	рмин Р
Гл. 22. Расчет опор
487
Рис. 22.21. Схема
работы квадратной
башни в предель-
ном состоянии
при направлении
ветра по диагона-
ли
Рис. 22.20. Влияние жесткости закреплений узлов на напряже-
ния в элементах башни*
а — схема деформации; б — значение коэффициента ц в раскосах;
в — обозначение усилий, г — графики коэффициента ka
формации узла из-за упругого защемления распорками
приведено в табл. 22.12 (строка «б»).
В случае неподвижного закрепления поясов в фун-
даментах усилия в элементах нижней панели и распор
на фундамент определяются по формулам (схема при-
ведена на рис. 22.20,а и б):
N
Япан = —--------(22.65)
п 4	I
Я	ТЕ	Я
//—------ k sin------1----sina, (22.66)
ft	a n	n
где
a	p	\	‘ j
2cosap + (l + tg2ap)--^
FP
для различных значений параметров, приведенных на
рнс. 22 20, г; обозначения даны в табл. 22.12; < график
изменения коэффициента vj, характеризующего отноше-
ние напряжений в раскосах и поясах в зависимости от
угла а£ , показан на рис. 22.20, в.
Дополнительные усилия в фундаментах при измене-
нии температуры
Япан — a (± 0 EFp cos ap ;	(22.68)
Я = 2a(±f)£Fp cosap sin — .	(22.69)
Предельное состояние. При увеличении нагрузок
на башню отдельные пояса ствола могут выйти из рабо-
ты вследствие потери ими устойчивости или достижения
в них напряжений, равных пределу текучести.
Несущая способность башни будет исчерпана, если
в работе останутся только два пояса; это состояние и
является предельным.
Значения предельных усилий при квадратной форме
йечення ствола башни
прн условии
МдИаг
2<<Рпан
Nпред —
Я
2 F < ’"
(22.70)
(22.71)
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
это указывает на то, что в поясах (рис. 22.21) напря-
жения от собственного веса не превысят предела теку-
чести.
Для башни с квадратной формой в плане в ре-
зультате расчета по предельному состоянию выявляет-
ся резерв в несущей способности поясов, заключаю-
щийся в том, что усилия от нормальной силы переда-
ются на пояса, расположенные по нейтральной линии
Мдиаг .	$
_ „ 2г(рпан 4?прив — 1	—Л^Дпан------__
Л4диаг	2 Л4диаг ?прив
2г <Рпан
_ j.]. .. г?пан_ .	(22.72)
2 е<рприв
Предельным случаем, при котором можно пользо-
ваться указанными выводами, является
2г ^пан 2српрнв	N ?прив
^макс = 1,5 .	(22.73
Определение деформаций. Прогиб башен может
быть определен как для решетчатой фермы или как
для сплошного стержня. В первом случае из простран-
ственной фермы выделяется одна из граней, представ-
ляющая плоскую ферму, и деформация в ней определя-
ется обычным способом. Желательно выбирать грань,
имеющую наименьший угол с направлением усилия.
Деформации пространственной фермы (башни) опреде-
ляются путем умножения полученной деформации пло-
ской фермы на ----------, т. е. по формуле
cos срг
/=—!— У Sl Sl > <22-74)
cos cpt-
В случае приложения крутящего момента величина
угла закручивания произвольного k-ro сечения по от-
ношению к основанию будет
?закр = S	.	(22.76)
_	Ei Fi гi
где Si —усилие (безразмерное) от единичной силы,
приложенной у одной грани;
ri— радиус описанной окружности в произвольном
сечении;
гв — радиус описанной окружности у верхнего ос-
нования.
Если башня представляет собой призму и все рас-
косы имеют постоянное сечение, то угол закручивания
при действии крутящего момента Л4кр может быть най-
ден по формуле
4Л4кр/7
,?закр —	’	---------------
9	_ 7U
nEF г cos2 — cos a sin2 а
р	п.
(22.77)
где п — количество граней;
Fp — площадь раскосов;
п—-высота башни;
а—угол наклона раскоса к вертикальной оси в
плоскости грани.
В случае определения деформации башни, как в
стержне сплошного сечения, следует вводить дополни-
тельный коэффициент kp 1,05+1,1, характеризующий
увеличение деформации за счет работы решетки
-	. С М[ Mi dz
(22та>
Обычно при расчете башен сечения подбираются
таким образом, чтобы напряжения во всех элементах
поясов были близки к расчетным (брус равного сопро-
тивления), и поэтому выражение (22.78) может быть
упрощено, так как
Mj	1
Ji ~ Wifi	rt 
где —угол между направлением силы и гранью;
Si —действительные усилия в элементах фер-
мы;
—усилия от единичной силы, приложенной в
плоскости грани;
Е& Fi* h—модуль упругости, площадь сечения и дли-
на соответствующего элемента.
При этом
ь 1 + "?
значение	°Расч
указы-
вает, что прн определении прогиба не учитывается
коэффициент продольной устойчивости ср и динамиче-
ское воздействие ветровой нагрузки. Коэффициент
йдг=0,9-г-0,6 характеризует долю напряжений от из-
При определении деформаций значение Si опреде-
ляется без учета коэффициента динамичности. В случае
подстановки в формулу (22.74) значения	= —- на-
Ft
пряжения сжатия должны определяться без введения
коэффициента продольной устойчивости.
Значение угла поворота произвольного й-го сечения
по отношению к основанию определяется по аналогич-
ной формуле, но при подстановке значения Sim от
единичного^ момента (Sim имеет размерность —I
м /
гибающего момента по сравнению с суммарным.
Для определения прогибов башен могут быть ис-
пользованы следующие приближенные формулы:
при прямолинейных, наклонных поясах (трапеце-
идальные очертания)
 ЙР°М. Я2 Л [ Гв,
Е г9—гв \	'о—гв
при параллельных поясах
Z72
In—); (22.79)
го )
(22.80)
k
1 V1 I i
COS	Ei Fi
(22.75)
При конической форме ствола башни можно прини-
мать по табл. 22.13 отношения прогибов значения
которых вычислены по формулам (22.79) и (22.80) для
башни с параллельными поясами в зависимости от от-
ношения радиусов верхнего основания к нижнему.
Гл. 22. Расчет опор
489
Таблица 22.13
Отношение прогибов f/f п для различных значений гв/г0
гв го	0	0.1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	' 0,8	0,9	I
' f 1 1 /п 1	: 2	1,66	1,495	1,39	1,303	1,227	1,169	1,118	1,072	1,028	1
В случае криволинейного внешнего очертания мож-
но применять приближенную формулу А. В. Адуевско-
го, который использовал указанный способ определения
прогиба, как для бруса равного сопротивления
Г=5,5Ар-^ Я2/—+ -^— + —+-^-1(22.81)
Е \Г0 Гн/6 Гн12 rbnlQ )
где Го — радиус описанной окружности по центрам
поясов в нижнем основании, а гн/6;	гн/2;
гбн/вто же, на высотах, соответствующих ин-
дексу.
Угол поворота в башне» как в стержне сплошного
сечения, равен
f MtMdz
"-Ч-вд-
и
ам С dx
^pfj— (22-82)
о
Для различных случаев применяются следующие
приближенные формулы углов поворота в башнях:
при прямолинейных, наклонных поясах (трапецеи-
дальное очертание)
% = *₽ ~ • —— 1п—;	(22.83)
v Е	Го — гв	Гз
при параллельных поясах
?б.п=	*		(22.84)
Л Tq
При конической форме ствола башни, зная отно-
г в
шение 1, можно принимать по табл. 22.14 отношение
углов поворота ?б/<?б.п, значения которых вычислены
по формулам (22.83) и (22.84) для башни с параллель-
ными поясами.
Таблица 22.14
Отношение углов поворота <рб/?б-п для различных
значений гв/г0
гв го	р	0,01	0,05	0,1	0,2	0.3	0,4	0,5	0,6	0,7	0.8	0,9	1
?б Уб.п	со	4,65	3.15	2,556	2,012	1,722	1,527	1,386	1,227	1,189	1,116	1,054	1
В. РАСЧЕТ МАЧТ
Последовательность расчета. По аналогии с суще-
ствующими проектами задаются геометрическими раз-
мерами элементов, соотношениями моментов инерции
32—915
по высоте мачты и величиной нормальных сил N. За-
тем определяют ветровые нагрузки и задаются опти-
мальной эпюрой моментов. До решения системы урав-
нений приближенно определяют напряжения и правиль-
ность заданных сечений; при этом -в зависимости от
величин а и а0 значение нормальной силы от натя*
жения оттяжек можно принимать по графику рис. 22.11.
В случае необходимости вносят коррективы в сечения
элементов, величину ветровой нагрузки, соотношение
моментов инерции и величину нормальных сил. Далее
задаются новыми уточненными эпюрами моментов и
нормальных сил и, исходя из этого, определяют значе-
ния прогибов, по которым находят параметры оттяжек.
Затем проверяют общую устойчивость мачты как шар-
нирной цепи или как неразрезной сжатой балки на
упругих опорах.
Приближенное определение периода собственных
колебаний шарнирно опертой мачты. Период собствен-
ных колебаний мачты для первой формы может быть
определен приближенно по формуле
SPiyj
2Ptyi

(22.85)
где Pi—соответствует опорным усилиям в произволь-
ных узлах оттяжек от веса конструкции и
оборудования в случае горизонтального рас-
положения этих сил;
у{ — прогибы оттяжечных узлов под влиянием
этих сил.
При линейных законах изменения прогиба
У1 = Уп—	(22.86)
п
и изменения веса (масс) по высоте
Рг = (Рн-Рв) —+ Рв	(22.87)
п
формула (22.85) принимает вид
Т—1,41^рЛ]/"ул ,
(22.88)
где Уп—прогиб верхнего узла под влиянием указанных
ранее сил собственного веса;
[ (п—1)4-3 ^-(п+1)
^=1/ —--------------т"---------: (2289)
У (n-l) + -^-(2n+l)
1	D..
рви рн —вес 1 пог. м конструкции мачты в вершине и
в основании;
п — число узлов оттяжек.
Рв
Обычно •—’ для мачт высотой до 200 м может
Рн
Рв
приниматься равным 0,8, максимальный разброс 1>—>
Ри
>0,5.
Рв
Значение &рп в зависимости от п и •— приведено
Рн
в табл. 22.15.
490
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Таблица 22.15
L	₽в
6рЛдля различных п и —
Значения kpn при рв1р^
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9	1
1
I
1
1
1
1,062-
1,041
1,41
1,172
1,138
1,12
1,108
1,102
1,069
1,41
1,218
1,17
1,146
1,135
1,126
1,09
1,41
1,235
1,19
1,168
1,155
1,146
1,105
1,41
1,253
1,207
1,184
1,17
1,16
1,118
1,41
1,264
1,217
1,195
1,184
1,173
1,128
1,41
1,275
1,228
1,205
1,192
1,183
1,137
1,235
1,212
1,2
1,192
1,144
1,207 1,212
1,198 1,203
1,15 ' 1,155
glkn , «к	1 + cos2 a
у =	(1 + cqs2a)=	; (22.94)
2	2 cos a
z = nlg.	(22.95)
Усилие на узел можно принимать
.Уузла = —(22.96)
1 + COS a
------.	(22.97)
Определение смещения узла крепления оттяжек у
одноярусной мачты. Величина смещения узла оттяжек
Определение нагрузок на оттяжки. Равнодействую-
щая нагрузка рп в кг/м вертикальной 'нагрузки веса ни-
ти (g кг/м) и горизонтальной ветровой нагрузки (^ов)
Рис. 22.22. Схема положения оттяжки О А в
ветровом потоке
Рис. 22.23 Схема расположе-
ния пучка нитей в одной точке
при произвольном направлении нити к ветровому пото-
ку .определяется по формуле
рп '= g ]/*k2 sin2 6— 2k cos a cos 0 + sin2 a ,	(22.90)
где
A =	(22.91)
a—угол наклона оттяжки к вертикали;
6— угол между направлением ветра и оттяжкой
(рис. 22.22);
cos 0 == sin a cos ср;	(22.92)
ср — угол между направлением ветра и проекцией от-
тяжки на горизонтальную плоскость.
Если в одной точке сходятся п нитей (рис. 22 23)
каждая, длиной 1=-------, то проекции усилий от нитей
cos a
будут
х = 0,	(22.93)
перпендикулярно направлению ветра Дх и параллель-
но направлению ветра Д-t/ зависит от направления вет-
ра в плане (угла ср), наклона оттяжек К вертикали (а),
их количества (п), сечения оттяжек (Е), величины пред-
варительного напряжения (сто) и определяется после
решения п-\-2 уравнений
два уравнения вида
2 х = 2 sin— 0;	(22.98)
Vv.-	VOJCOST=0	(22.99)
У7 Sin a
и п уравнений вида
— (Ax sin cpz + Ду cos ср/) ~
A(l+tg2a) Г/ Лг \	/ До\
=	----------- I 0 —	-- — I -	— ---- I
£tga L\ \
(22. 100)
При решении уравнений определяются а/ (п значе-
ний) , Д х и Д у.
Указанные уравнения для трех н четырех оттяжек
в плане и при наиболее характерных направлениях вет-
ра по отношению к оттяжкам приведены в табл. 22.16 и
Гл. 22. Расчет опор
491
Таблица 22.16
Общие уравнения для определения смещения .узла крепления оттяжек одноярусной мачты
Схема и ее номер			|	Уравнения
I н_ 3	х 2 	1 у 4		Ф1 == 0; И = F sin a (аа —- Uj); Д/а == — Д£, = Ду sin a; Дж = 0
в /3		аг zr Z	Ф = 45°; ffj ==	^2,== И = F sin a cos 45° (a2 — aj 2; Д/21,41 = —Д4-1.41 = Ay sin a; Дх = 0
ш 			't 	Ф1 = 60°;	— aa; H — F sin a (a2 aj; — 2AZi == Д/2 = Ду sin a; Дх — 0
ZF >2 И	\ з/		X f У	Ф1 = 0; a3 = a2> H — F sin a (a2 — aj; 2AZ2 s — Д/j = Ду sin a ; ДЖ — 0
г н '"2		X / У _	Ф1 = 90°; H = F sin a cos 30° (a2 — a3); a4 = 0,5 (a2 -|- a8); Д/2 s — Дх sin a; Д/2 = sin a (0,5 Дж 4- 0,866 Ду); Д/э = sin a (0,5 Дж — 0,866 Ду)
22.17
Развернутые уравнения для
смещений
оттяжек
Таблица
мачты
Схема и ее номер
Выражение’прогиба у в точке О для различ- Условие совместности деформации узла
ных оттяжек в зависимости от напряжения	(точки О)
в них
Условие равновесия
узла
fh?E(k — tg а)а~
24 a?

У
Л
ft (1 + tg2» / -	72ft2£(ft-tga)21	X
------------1 ----------------- —-Sb
24 af--------------------------[
Etga
•—АН)
I ft (l+tg3 a)
-3 £tga
fWEtf+tg*)8 1
------  ---
24 <r|
..II _ 1.41 ft(l’,+ tg2«)
1.4	£tga '
V’ft^ft2 2-|~y “
1.4
—l,41fc tg a-|-tg2 a)
—В
yll ,
^2,3
1,41/1(1 -}- tg2 a)	
В tg a	a2,3
?h*E (ft2 2+2tg--tt +1,41ft tga-pg2 a'
24 °2,3
T -3-----------p
24 °3
fft’Effe2 d+tg2a)+t^a] -
'2,4------------s-----------B
24°2,4
24 a2
1,4
i-H,41&tga+tg2a
24’2,3
= 2B
«=1-41(s2,3-
-°l,4)FS1nal
32*
492
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Продолжение табл. 22*17
Схема	и ее номер	Выражение прогиба у в точке О для различ- ных оттяжек в зависимости от напряжения в них	
От	JT -^7 / 1	ЛИ- 2h(l+tg»g>(r Z?tga ||	1»3 Т3Л3Е (ft3 l+3tg!? _ fctg a+tg3 a )	
2у.		\ / у		\	4	)_	
	-^3	24 4,3-' У2П“4;	
ZF 1 /г	X	* . А/ п :	У1У = УЗ! JV_.2fe(l+tga«)(r , _ £*tga |	2»3	
У*-	Л j -у	^е{A3 H.3tg^+ k tg a+tg3 a\ 	\	4	1	—в|
		24o2,3	
Условие совместности деформации узла (точки О)			Условие равновесия узла
Т3Л3£р(1-|-25£?) -k tg a+tg3 aj		t	Q==(°1—frj з) F sin a
2 в1'5	24 a2 24 1,3 4ja,..^W+Jg«n.,3B l	24 °2 J		-г	
Г TWg(A-tg«)3l ' ,			<?=(°2,3^’l К™”
al	9	~T* 24a2 J	2' ^^j+Atga+tg3^	3 =x3B		
24 °2,3			
22.17, В этих таблицах приняты следующие обозначе-
ния:
y(At/) —смещение узла крепления оттяжек к стволу
в направлении оси у\ верхний индекс
указывает номер схемы, а нижний — рас-
сматриваемую оттяжку;
а — напряжения в оттяжках, соответствующих
индексам;
А/—удлинение хорды соответствующей нити;
h — расстояние по вертикали между точками за*
крепления иити;
Е — модуль упругости нити;
Рис< 22.24. Схема расчета мачты как сжато-изогнутого стержня на упругих опорах с
'	шарнирным опиранием внизу
а — схема ветровой нагрузки; б — схема опирания ствола; в —смещение узлов ствола; г — эпюра
моментов в разрезной системе; д — принятая эпюра моментов; Ц1- схема равновесия узла
Гл. 22. Расчет опор
493
Y—объемный вес нити;
. Цо ^экв, ветр ,	.	, л
Л “ —а  ~ (отношение приведенной ветровой
§ «экв, веса
нагрузки на 1 пог. м нити к приведенному весу
1 пог. м нити).
Влияние температуры на усилия в оттяжках. Обыч-
но монтажное предварительное натяжение в оттяжках
относят к средней температуре воздуха в районе уста-
новки мачты. Действительная температура в момент
натяжения оттяжек может отличаться от средней. Раз-
ница между фактической и средней температурой учи-
тывается путем изменения величины монтажного натя-
жения с тем, чтобы при средней температуре величина
предварительного натяжения была равна расчетной.
Монтажные напряжения при перепаде температур Д t
определяются по формуле
(д \	/	А \
— -у]—	— ) = q/Д/£* sin2 q, (22.101)
at /	\	ао /
где а/ — коэффициент линейного расширения для ка-
ната;
№—температурный перепад (±A/)>
Е — модуль упругости каната;
q—угол наклона оттяжек к оси ствола мачты.
Если коэффициент линейного расширения оттяжек
а/от» а ствола а^тв, то выражение (22.101) будет иметь
вид
= МЕ (я/от “““ а/ств COS2 а),
(22.102)
Если, кроме того, учесть разные модули упругости
оттяжек и ствола, то выражение (22.102) изменится
следующим образом:
_______,Tt ч	+ l lS
24EJ/ X(C//)+24£Ji+1
+ зТ7 + <В‘) + -^,Г,<и<+.) = »-
Функции Ф (U) ф (U) учитывают влияние нцрМаль-
ной силы на угол поворота от действия момента, прило-
женного на опоре, противоположной той, Для которой
находится угол поворота (Ф), и на той, для которой
находится угол поворота (ф); функции у(4/) учиты-
вают влияние нормальной силы на угол пдворота от
поперечной равномерно распределенной нагрузки в за-
висимости от характеристики
Выражения Зтих функций следующие:
U^sin2U 2u)’
W=l(l --U;
21/ \2U tg2U J
(22.105)
(22.106)
(22.107)
(22.108)
3(tgt/-t7)
U3
x(tf) =
Числовые значения этих функций в зависимости от
U приведены в табл. 1 книги (291-
Влияние эксцентрицитета от оттяжек введено в виде
добавочных моментов mi и
Условие равновесия t-ro узла имеет вид
„ qih + qili+i , <7отПотМ1 + cos2 а)
---------------!— -+- ------------------
2
4 cos а
= Д£ Eq+ (л/от— а/СТй cos2 a)-J-
(а/— а0) nF cos3 clEOt
/	^'ств^ств
(22.103)
Уж~-У/
z/+i
Сгруппировав члены с неизвестными, имеем1
где п — количество оттяжек;
F — площадь сечения одной оттяжки.
Расчет мачты в плоскости действия момента. Рас-
чет мачты в плоскости действия момента обычно ведет-
ся по схеме, изображенной на рис. 22.24 как сжато-
изогнутого стержня, поддерживаемого нелинейно упру-
гими опорами. В качестве неизвестных принимаются мо-
менты М и прогибы у в опорных узлах. Для определе-
ния неизвестных используются уравнения неразрывности
упругой линии (22.104) и уравнения, устанавливающие
равновесие опорных уздов (22.105) в^ плоскости дейст-
вия нагрузки
Mi-1 777 ф (£Л)+Mi!(£/<) +
6£7(	ЗЕ [Ji
4-	+ Мг+1 У1 Ф([/ж) +-
Ji+i J ь/!Л+1
_ 1-/1 1 \ - 1
+ у<-‘ Т-Уг\Т+ W + y'+1 ZH1 +
- M{_t + Mi 4-^ - Ml+1 
Ni (Nt Ni+1 \	X+1
— У/-1 I, +у/I , ,+ ~i ) — У/+1 I
\ 4	4-p /	ЧЧ-1
. Qih + 9^1^] , УотпотЬ>1 (1 ~F COS2 a)
2	*	4 cos а
4- 7—"^--1/1 = 0.	(22.109)
Значение Hi в формуле (22.109), с одной Стороны,
равно проекции тяжения всех оттяжек
Hi = F0T sin а E аОт cos cp, (22.11,0)
а с другой стороны — является функцией прогиба опо-
ры

(22. Ш)
494
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
где
ур — условный прогиб [24];
dH1	k
v£= ——----------------=tgP(mM). (22.112)
dy	yk-y^-i
Для упрощения расчета, сообразуясь с характером
нагрузок и видом опирания мачты (шарнирное или за-
делка), выбивают такую эпюру моментов, при которой
разница между величинами пролетных и опорных мо-
ментов была бы минимальной. На основе выбранной
эпюры моментов находят прогибы узлов опирания, а
затем отвечающие им упругие характеристики опор.
При этом количество неизвестных при шарнирном опи-
рании равно п—1, а при заделке в основании равно п.
Если не задаваться значениями опорных моментов,
то количество неизвестных увеличивается вдвое, и для
нахождения неизвестных необходимо решать совместно
систему уравнений (22.104) и (22.109).
Ниже приводится последовательность расчета мето-
дом заданных эпюр. (
Случай 1. Мачта шарнирно оперта в основании.
а)	Задаемся значением опорного момента, равным
Mi =	+	,	(22.113)
4	2
„ /2	„	/2
б)	Задавшись значением
Умакс = ^^макс ~	(22.115)
и решив систему уравнений (22.104), определяем зна
чения
в)	Подставив значения Mi и t/z в (22.109), опреде-
ляем величину Hi.
г)	Определяем расчетный момент в пролете по фор-
муле
. , ь	Atj + 4-l . 1
Мпр/ - g и	2	cosU
(22.116)
Случай 2. Мачта заделана в основании.
В отличие от первого случая значения опорного
момента и момента на первой опоре определяем по фор-
муле
----(22.117)
\ 1Z	*1	/
Прочие моменты "принимаем по линейной интерпо-
ляции, как указано на рис. 22.24.
В некоторых случаях (иапример, при выяснении
влияния различных параметров) приходится решать пол-
ную систему уравнений вида (22.104), (22.109) и (22.
115) с числом неизвестных 2л—1 при шарнирном опи-
рании и 2л — при заделке в основании.
Расчет мачты на устойчивость. а\ Общие положе-
ния. В предыдущем пункте были определены усилия от
действия моментов и нормальных^сил в предположении,
что деформации и смещения находятся в плоскости дей-
ствия момента. Кроме этого, мачты должны быть про-
верены на устойчивость из плоскости действия момента
и от действия нормальных сил 8 монтажном состоянии.
Вне зависимости от результатов расчета мачты в плос-
VnP
кости действия момента в случае, если значения —
EJ
меньше указанных в табл. 22.18, необходимо определить
коэффициенты запаса устойчивости для отдельных про-
летов мачты.
Определение критических жесткостей опор. При бес-
конечном количестве опор, если жесткость любого из
опорных узлов удовлетворяет условию
Чо>	а	(22-iis)
0,25/$	0,25/3
гдеууКр/— ~ ——критическая сила для соответству-
ющего пролета, то потеря устойчивости будет происхо-
дить так, как будто опоры абсолютно жестки, и расчет-
ная длина принимается равной пролету. Значения коэф-
фициента упругого сопротивления опоры v0, при- кото-
рых опоры можно рассматривать как жесткие, дрлжиы
м/з
давать значения выражений -°- большие, нежели ука-
EJ
занные в табл. 22.18.
Таблица 22.18
Коэффициенты ₽' и выражения -Е— для критического
Е J
состояния при одной крайней опоре жесткой, а всех
остальных — упругих
Определя- емые величины	Значения при числе пролетов						
	1	1 2	3	4	5	6	7
V/	1	0,382	0,308	0,2831	0,2715	0,2652	0,25
М8	9,87	25,85	32,05	34.86			
EJ					36,34	37,22	39,48
Расчет на устойчивость как шарнирной цепи. Об-
щую устойчивость ствола мачты в плоскости, перпенди-
кулярной плоскости действия момента, можно прове-
рять как шарнирной цепи на упруго оседающих опорах.
Коэффициент запаса общей устойчивости ствола опре-
деляется:
для двухъярусной мачты по формуле
1
где
ai+az+ct] 2
2
, (22.119)
а1»а2
ах = —; а2 =
V1/1
V2/2
W2
а1,2 =	7“ >
для трех- и более ярусной мачты по формуле
=	(22.120)
Мер \^Ni	'
Наименьшее значение $ =1,5.
Гл. 23. Конструктивные решения
495
Этими формулами можно пользоваться при усло-
вии постепенного изменения податливости опор и при
отношении	10. В случае резкого изменения по-
^МИН
датливости опор мачты общую устойчивость следует
Затем определяются значения коэффициентов по-
датливости упругих опор, отнесенные к среднему зна-
чению жесткости стержня, по формуле
=

(22.122)
Рис. 22.25. Зависимость пг от рср
и среднее значение коэффициента, податливости
S mi
п
(22.123)
где >/= — —коэффициент упругого сопротивления
У1
опор.
, Исходя из среднего значения коэффициента подат-
ливости /иср, определяется среднее значение коэффици-
ента свободной длины Зср по графику, изображенному
на рис. 22.25. Вычисление коэффициентов свободных
длин производится по формулам
проверять бе& учета наиболее жестких опор. Вследствие
этого средняя жесткость мачты уменьшается. Соответ-
ственно уменьшается и количество пролетов между опо-
рами.
Определение коэффициентов свободных длин для
отдельных пролетов неразрезного стержня на упругих
опорах по приближенному методу. Сначала определя-
ется среднее значение жесткости неразрезного стержня
по формуле
п
EJcp=^E—  ,	(22.121)
п
где п — число пролетов;
Ji— момент инерции стержня соответствующего про-
лета.
₽1=V;	=	(22.124)
где
.	1	,	«1	«1	«1 \
k=---- 1+—+ — + ••« + —+••• + “ . (22.125)
П \	«2 «з	«г	ип)
Так же как н в случае многоярусной мачты, этими
формулами можно пользоваться при -^^^10.
^мин
Проверка возможности потери местной устойчиво-
сти трубчатых сечений проводится в соответствии с ре-
комендациями, изложенными в гл. ,20.
Г Л А В А 23
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
23.1.	КОНСТРУКЦИИ ОПОР
А. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Специфическими особенностями большинства видов
опор, влияющими на их конструктивное решение1, яв-
ляются:
а)	разбросанность опор По трассе большой протя-
женности и удаленной от дорог, в связи с чем раз-
бивка конструкций 1 на отправочные элементы должна
выполняться с учетом наиболее эффективного исполь-
зования транспортных средств и исключения возмож-
ности повреждений опор при транспортировании и скла-
дировании;
б)	расположение опор на открытой площадке часто
в сложных метеорологических условиях и на большой
высоте, вызывающее необходимость особо тщательной
проектировки узлов монтажных соединений (простота
1 Выбор принципиальной схемы опоры производится по
указаниям, изложенным чв п. 21.2.
и надежность) и перенесения большинства операций
на заводы-изготовители;
в)	пространственность опор, вследствие чего услож-
няется решение узлов примыкания отдельных элементов
конструкций;
г)	большое влияние метеорологических факторов, в
(связи с чем необходимо стремиться к уменьшению на-
грузок от них путем принятия соответствующих конст-
руктивных форм и сечений элементов и отработки узлов
и деталей, размеры которых должны ' быть минималь-
ными;
д)	необходимость унификации конструкций для
сооружений разной высоты путем поэтажной унифи-
кации, а для опор, имеющих разные нагрузки, — путем
создания серии конструкций, предназначенных для
определенных групп нагрузок,- причем в каждой груп-
пе возможны различные комбинации нагрузок, в том
числе и увеличение одних за счет уменьшения
других.
Опоры башенного типа при высоте их до 40 м вы-
полняются преимущественно из пространственных транс-
496
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен

портабельных секций (рис. 23.1) или плоских секций
(рис. 23.1,6—г), а при больших высотах — россыпью.
Пример унификации
опор, имеющих различное
оборудование и высоты и
устанавливаемых в одном
климатическом районе, при-
веден на рис. i23.2.
%;
Рис. 23.1. Членения опор
ЛЭП на монтажные
элементы
а — схема разбивки опоры
на пространственные секции;
б — разбивка пространствен-
ных секций на 4 плоские
фермы; в — то же, на 3 плос-
кие фермы; г — то же, на
2 фермы с элементами по
двум граням россыпью
Рис. 23.2. Схема унифи-
кации опор различной
высоты при различном
оборудовании
а. — с кабиной типа I; б -=»
то же, типа II; в — то же,
типа III
Б. ОПОРЫ В ВИДЕ БАШЕН
На рис. 23 3 показаны наиболее распространенные
конструктивные решения узлов одноствольной опоры
ЛЭП (из уголков нормального проката), в том числе
нижней секции ствола опоры и опорного башмака,
средней и верхней пространственных секций ствола и
траверсы. Стыки отдельных узлов ствола совмещены
с узлами пересечения решетки. Все монтажные соеди-
нения выполняются на болтах. На рис. 23.4 показана
секция ствола башни, образованная по схеме, указан-
ной на рис. 23.1, г. Стыки поясов вынесены выше узла
крепления раскосов. Основные узлы трубчатых башен,
широко применяемых в отечественной практике, с сое-
динением поясов при помощи фланцев показаны на
рис. 23.5. Вся монтажная сборка выполняется на бол-
тах.
В ОПОРЫ В ВИДЕ Л1АЧТ
Современные конструкции мачт выполняются ре-
шетчатыми из трубчатых профилей или в виде одной
трубы. Мачты из уголков в настоящее время не строят-
ся в СССР
Опорная секция изолированной решетчатой мачты и
приспособление в виде двух съемных консолей, позво-
ляющих заменить изолятор, показана на рис. 23.6. При-
способление такого типа применяется для решетчатых
мачт с базой 2200, 1350 и 800 мм. На рис. 23.7 показано
опирание мачты в случае заделки ее в фундамент, а на
рис. 23.8 — основные узлы мачты с базой 2200 мм. Мач-
та имеет крестообразные гибкие раскосы, работающие
на растяжение, и пояса из труб. В отличие от этой мач-
ты секция мачты с базой 1350 мм имеет сжато-растяну-
тые раскосы, а распорки устанавливаются лишь в кон-
цах секции. В связи с малым габаритом ствола мачты
лестница-стремянка, расположенная внутри ствола, не
имеет площадок и расположена по одной прямой на
всю высоту мачты. На рис. 23.9 показана пролетная и
опорная секции мачты с базой 800 мм из стержней
круглого сечения м основные узлы мачты (крепления от-
Рис. 23.3. Конструктивное решение опоры ЛЭП
а — нижней части ствола и опорного башмака; б — средней н
верхней части ствола опоры из пространственных секций.
в — траверсы
тяжек, раскосов, распорок и фланцев). Для подъема
наверх служит специальная люлька, а в аварийных слу-
чаях можно пользоваться ступеньками, располагаемыми
по одной грани мачты.
Все указанные типы решетчатых мачт соединяются
на монтаже при помощи болтов. Для соединения флан-
цев рекомендуется применять болты из высокопрочной
стали, так как в этом случае уменьшаются размеры и
вес фланцевых соединений.
Опорные узлы мачты из одной трубы в двух вари-
антах — при шарнирном опирании в центре и при сво-
бодном опирании по периметру трубы — показаны па
рнс. 23.10. Последнее решение может применяться лишь
при учете возможных отклонений в геометрии ствола
Гл. 23. Конструктивные решения	497
Рис. 23 6. Установка мачты на опорном изоляторе
1 — опорная секция; 2 — балансир; 3 — опорный изолятор; 4— съемные консоли; 5 — стяжные болты; 6 — домкраты; 7 —
шпальная клетка; 8 — упорные планки; 9 — фундаментная плита, 10 — защитный кожух у изолятора; 11 — строганая поверхность
Рис. 23.7. Общий вид опирания решетчатой мачты в случае заделки ее в основание
Рис. 23.8. Элемент треугольной мачты с
Л — опорный столик для монтажного крана,
крепления оттяжек
базой 2200 мм
Б узел для
Рис. 23.9. Секции и узлы мачты с базой 800 мм
а — геометрическая схема секции; б — часть промежуточной
секции; в — часть оттяжечиой секции; 1 — ступени из круглой
стали диаметром 16 мм только по одной грани мачты
Рис. 23.10. Опорные узлы мачты из одной трубы
а — при шарнирном опирании в центре; б—при свободном опирании по периметру тр*убы; 1 — закладные детали в фунда-
менте; 2 — опорное кольцо
500
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Рис. 23.11. Основные узлы мачты из одной трубы
/««вырез для двери (заштрихован), 2 — площадь сечения двух ребер усиления должна быть
не менее площади сечения выреза для двери
и при учете разницы тяжения оттяжек (даже в одном
ярусе ствола мачты).
На рис 23.11 показаны основные узлы трубчатой
мачты: места примыкания оттяжек, усиления в месте
вырезов в стволе (при выходе из него), размещение
лестниц, диафрагмы, монтажные столики. В отечествен-
ной практике такие мачты выполняются сварными. Все
секции мачты поступают с завода-изготовителя на ме-
сто монтажа отдельно и после подъема сначала уста-
навливаются на сборочные приспособления, а затем
соединяются с помощью сварки.
Г. ДЕТАЛИ
В табл. 23.1—23.3 приведены схемы, обозначения и
все необходимые данные для литых и сварных втулок,
применяемых для канатов различных диаметров. В табл.
23.4—23.7 приведены схемы, обозначения и другие дан-
ные для стяжных муфт и натяжных приспособлений.
В табл 23.8 приведены основные данные по анкерным
фундаментам массового применения, выполняемым в
виде плит, заглубленных в грунт.
23.2.	РАСХОД МАТЕРИАЛОВ
А ОПОРЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
На рис. 23,12 приведены показатели расхода стали
(низколегированной) и бетона, а также стоимость одн®-
и двухцепных опор для линий электропередач напряже-
нием ПО, 220 и 330 кв, устанавливаемых во II и IV
географических районах СССР по ветровым нагрузкам
[36]. При подсчете принято, что одна двухцепная линия
заменяет две параллельные одноцепные линий одинако-
вого Напряжения; расход стали взят с учетом армиро-
вания железобетона; цены: металлические опоры —
214 , руб)т\ железобетонные фундаменты — 100 руб/м3‘,
железобетонные сваи — 165 руб/м3; поддерживающие
гирлянды для напряжений 110, 220 и 330 кв соответст-
венно 17, 26 и 61 руб. за 1 комплект.
По данным Теплоэлектропроекта, наиболее эконо-
мичными являются следующие типы опор одноцепные
на оттяжках и унифицированные «крымского» типа;
двухцепные унифицированные типа «бочка».
Применение трехгранных стоек в опорах ЛЭП и
особенно тонкостенных профилей, гнутых под углом
Гл. 23. Конструктивные решения
501
Таблица 23.1
А
литые для канатов диаметром от 11 до 59 льи
					Геометрические размеры втулки в мм									Вес в кг	
*	Характеристика каната				Расчетное усилие втул- ки в г											
диаметр в мм	ГОСТ	X об 'э? Ч	о	ч	S О	К	о	-Л Н	В*	И	«й о	о	о	V к	с	с а и	о о к 2 ® «а 3 X н еьЧ я м X X Ь 03 О я		А	В9	Dt	8	h	1	г	d	k	втулки	заливки'
‘ п 22,5 25,5 31,5 36 42 48 51 59	3063—46 3064—46 3065-55 3065-46 3065-46 3067—46 3067-46 3067—46 3068—46	140 120 130 120 120 140 120 120 130	9.09 30,4 40 57,'6 75,5 97,5 109 130 169,5	4.1 13,8 18,2 26,2 34,3 44,3 49,5 59 77	50 96 108 120 140 160 170 180 240	15 26 31 36 40 46 53 56 64	66 116 132 148 172 196 214 230 - 288	8 10 12 14 16 18 22 25 24	80 140 160 180 200 225 250 270 340	45 70 80 87 100 110 120 130 .150	35 60 70 78 85 95 100 110 130	25 40 46 52 58 63 70 75 95	12 16 18 20 25 30 - 33 35 40	2 6,5 -10 14.5 20 27 35,5 -40 67	0,22 1,3 2,1 2,6 4,2 6,4 8 10,2 21,6
Таблица 23.2
По hl
Втулки сварные для канатов диаметром от 12 до 38 мм
Характеристика- каиата				Расчетное уси- лие втулки в т	Тип втулки	Геометрические размеры втулки в мм												Bee	в кг^
диаметр в мм	гост	предел прочности проволоки в кг/мм*	разрывное усилие ка- ната в т			Dt	Dt	d9 • \	8			h	I	г	П	d	a	втулки	заливки
12 13 14	3064—55	160 160 140	11,4 12,75 13,85	6,3	УСК-33	32	18	42	4	4	16	120	90	38	30	35	34	2,36	0,5
14 15,5 17 18	3064—55 3065—55	150 140 140 120 '	14,8 16,7 19,9 18,8	9,1	УСК-32	41	22	51	6	6	16	120	88	42	30	35	38	3,25	0,75
18 20 22	3065-55	150 140 130	23,5 26,65 29,3	13,3	УСК-31	48	26	60	8	6/8	20	140	100	46	40	48 i	48	5,9	1,25
22 23,5	3065-55	140 140	31,6 37,2	18,3	УСК-30	59	32	73	10	6/10	20	140	140	60	50	55	59	9,3	1,7
25,5 27	3067-55	130 140	40 40,15																
27 30 33	3067-55	160 150 130	45,9 53,2 53,8	25,4	УС К-29	67	38	83	12	6/8	20	150	130	65	57,5	65	67	14,3	2,4
33 36 38	3067—55 3068—55	140 140 130	60,1 71,5 70,3	32,5	УСК-28	79	43	95	14	6	24	160	130	70	57,5	65	69	16,6	3,8
502
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Таблица 23 3
Втулки сварные для канатов диаметром
от 46,5 до 67,5 мм
Характеристика каната								Геометрические размеры втулки в						мм			Bee	в (сг '
диаметр в мм	ГОСТ	<и । X о И Me, » g О аг й> о й> о о е к о ь* О, О а> Он а и ч с и	разрывное усилие ка- ната в т	Расчетное усилие вту/ ки в т	Тип втулки			a—D3	0	St	s2		h	I	e	r	втулки	заливки
46,5 50,5	3068—55	140 120	113,5 115	52	УСК-25	56	102	120	10	12	25	10	170	170	10	90	36,4	6,3
50,5 55	3068—55	140 120	134 135	62	УСК-24	60	110	130	12	10	26	10	180	180	10	90	40,5	'7,7 .
55 :59	3068—55	< 140 120	157,5 157	72	УСК-23	64	120	140	16	12	26	10	180	210	10	100	59	9
59 63	3068—55	130 120	169,5 180	82	УС К-22	68	125	150’	16	12	30	10	190	220	15	105	66,6	ю
63 67,5	3068-55	130 130	195 222	100	УСК-21,	72	130	150	16	12	40	10	220	220	30	120	7е,3	13

Таблица 234
Муфты стяжные типа 1945—1951 гг.
Характеристика иатягиваег 	мых канатов &		Расчетное усилие стяж- ной муфты в т	Тип муфты	Геометрические размеры стяжной муфты в мм 1								Вес в кг
				d					1	а	i	
диаметр в мм	разрывное усилие в т											
22,5	\	30,4	14	СК1-202	М42 •	24	90	60	НО	1200	100	33	61,6
31,5	57,6	27	СК1-182	М.56	32	120	70	130	1180	но	44	120
36	75,5	34	СК1-192	М64	40	130	80	140	1400	150	50	181
42	97,5	45	СК1-162	М72	45	150	90	150	1390	180	60	244
51	130	60	СК1-142	М76	50	160	100	170	1440	200	70	337
63	195	90	СК1-122	М90	65	180	125	220	1650	250	80	612
Обозначение- М — метрическая резьба.												
Таблица 23.5
Муфты стяжные типа 1958 г.
Диаметры натягиваемых канатов в мм	Расчетное усилие стяж- ной муфты в т	Тип муфты	Геометрические размеры стяжной муфты в мм												Вес в кг	
			а	D	Dt	А	амакс	амин	амакс амин		а2	Оз	b	с	натяжных приспо- соблений	заливки
12—14	6,3	УСК-13	М20	30	18	92	1450	650	800	30	25	161	140	68"	11	0,5
'14—18	9,1	УСК-12	М24	35	22	92	1450	650	800	37,5	27,5	161	140	70	15,4	0,75
18—22	13,3	УСК-11	МЗО	40	26	112	1660	660	1000	50	30	180	172	84	27,5	1,25
22—27	18,3	УСК-10	М36	40	32	112	1660	660	1000	45	30	205	186	105 ,|	43,3	1,7
27—33	25,4 32,5	УСК-91	М.42	52	38	140	1900	700	1200	50	40	215	224	116	68,7	2,4
33—38		УСК-8	М45	58	43	142	1900	700	1200-	60	40	225	226	126	82,3	3,8
38—42	39,5	УСК-7 "	М48	63	48	182	2000	750	1250	65	45	230	280	150	102	5,7
42—46,5	45,5	УСК-6	М52	63	52	182	2000	750	1250	75	45 ,	240	280	160;	120,6	5,8
46,5—50,5	52,3	УСК-5	. М56	75	56	182	2100	800	1300	75	'55	240	280	150	143,5	6,3
50,5—55	61,4	УСК-4	ty60	75	60	184	2300	800	15С0	75	55	250	286	156	170,2	7,7
55—59	71,6	уск-з;	М64	95	64	224	2530 .	930	1600	78	62	266	350	180	230	
59—63	81,8	УСК-2	М78	95	68	224	2730	930	1800	83	67	280	350	1904	281	10
63—67,5	101	УСК-1	М72	110	72	226	2930	930	2000	95	75	310	350 .	190	331	13
Обозначение: М — метрическая резьба.
Таблица 236
Натяжные приспособления типа 1945—1951 гг.
d<
Геометрические размеры натяжного приспособления в мм
Д.
А.
а1 а2
bi
8.
С К!-202
CKI-182
СКЫ92
СК1-162
СК1-142
СК1-122
5
25
25
25
50
50
СК1-204
СК1-185
СК1-195
СК1-165
СК1-145
СК1-125
30
48
48
48
64
64
27
36
36
36
40
40
40
40
58
58
65
85
25
42
50
50
65
65
25
40
42
42
49
49
130
150
150
180
215
225
520
900
900
1080
129Q
1350
100
105
105
105
160
160
60
65
65
65
70
70
1200
1200
1300
1300
1580
1780
275
225
375
375
200
295
50
150
150
150
200
200
80
120
120
120
150
150
100
180
180
180
220
220
1300
1400
1400
1400
1600
1800
1700
1600
2100
2100
2160
2500
100
220
220
220
220
220
12	—
16	—
16	—
16	—
20  12
20	12
2
2
2
2
2
74
229
240,5
255
536
579
Таблица 23 7
Натяжные приспособления типа 1958 г.
4
D
D.

аа




Ь<
h
п
Тип натягйваемой муфты	Максималь- ное усилие натяжения в т	Тип натяжного приспособ- ления	Геометрические размеры натяжного приспособления в мм													{1 г 62	Вес в кг
			d	D	А	А2	А	ai	а2	«3	h	5		с	51		
УСК-33 и УСК-32	5,5	УСК-47	М27	30	80	400	200	120	100	385	50	6	80	50	4	4	22,5
У СК-31 и У С К-30	11	УСК-46	М27	35	80	400	200	140	140	375	64	6	120	50	! 4	4	29,6
УСК-29 и УСК-28	20	УСК-45	М37	45	90	540	300	170	150	385	70	10	120	68	4 6	6	51,6
УСК-27 и УСК-26	27	УСК-44	М36	50	ПО	550	350	180	190	400	80	12	160	85	6	6	75,4
УСК-25 и УСК-24	37	УСК-43	М36	55	110	700	500	190	225	400	90	14	200	90	6	6	'95,7
УСК-23 и УСК-22	50	УСК-42	М36	65	125	970	500	240	280	400	110	16	2 0	90	6	6	127
УСК-21	60	УСК-41	М36	70	125	1125	500	240	280	400	ПО	20	250	105	8	6	161-,3
Обозначение: М — метрическая резьба.
504
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Таблица 23Л
Анкерные фундаменты
Расчет ы^е характеристики грунтов
Вид грунта	Расчетное сопро- тивление грунта в кг/см2	Объемный вес грунта в т/м3	Угол внутреннего тренвя
1 1	3,5	1,8	40
II	2	1.6	30
III	1,5	1,3	20
Оттяжки		Вид грунта	Анкерные тяжи		44	Анкерные фундаменты						
' В мМ	Р *разр в т		d в мм	вес jb т	размеры в мм				вес в т		^объем бетона ВЛ«Э
					Н	а	Ъ	8	закладных деталей	арматуры	
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
' 27	45,9	I II III	45	0,108 0,108 0,117	2,5 2,5 3	2,5 2,75 3,5	2,5 2,75 3,5	0,2 0,2 0,25	0,033 0,033 0,039	0,148 0,195 0,238	1,25\ 1,5 1 3,06
'	33	60,1	I II III	52	0,147 0,147 0,164	2,8 2,8 3,5	2,5 3 3,5	2,5 3 3,5	0,2 0,25 0,25	0,033 0,039 0,039	0,148 0,17 0,238	1,25 2,25 3,06
36	' 66.4	I И III	54	0,156 0,166 0,191	2,8 3,2 4,2	2,75 3 3,5	2,75 3 3,5	0,2 0,25 0,25	0,033 0,039 0,039	0,195 0,17 0,238	L5 2,25 3,06
42	93,45	I II III	2X50	0,358 0,358 0,381	2,6 2,6 3	2 2,5 3,2	5,5 6 7,5	0,25 0,3 0,3	0,17 0,176 0,176	0,231 0,33 0,71	3,43 6,18 7,84
46.5	105	I II III	2X58	0,47 0,47 0,505	3 3 3,5	2 2,5 > 3,2	5,5 6 7,5.	0,25 0,3 0,3	0,17 0,176 0,176 1	0,231 0,33 0,71	3,43 6,18 7,84
50,5	134	I II III	2X65	0,553 0,608 0,659	3 3,8 4,4	2,5 2,5 3,2	6 6 7,5	0,3 0,3 0,3	0,176 0,176 0,176	0,33 0,33 0,71	6,18 6,18 ' 7,84
55	157,5	I II III	2x65 ‘	0,618 0,639 0,691	3 3,2 3,8	2,5 3 3,6	6 7 8,5	0,3 0,3* 0,35	0,176 0,176 0,181	0,33 0,553 0,786	6,18 6,96 11,36
59	169,5	I - II III	2X75	0,746 0,765 0,85	3,3 3,4 4,2	2,5 3 3,6	6 7 8,5	0,3 0,3 0,35	0,176 0,176 0,181	0,33 0,555 0,786	6,18 6,96 11,36
67,5	222	I II III	2X80	0,921 1,008 1,206	3,4 4,2 6	3 3,2 3,6	7 7,5 8,5	0,3 0,3 0,35	0,176 0,176 0,181	0,553 0,71 0,786	6,96 7,84 11,36
2 075О,5	268	I II III	4X65	1,617 1,659 1,829	3,8 -4 4,5	3,2 3,6 4,5	7,5 8,5 И	0,3 0,35 0,4	0,432 0,421 0,432	0,717 0,898 1,45	8,5 13 21,1
2 0 55	315	I II III	4X65	1,748 1,748 2,246	3,6 3,6 5,5	4 4 4,5	10 10 11	0,4 0,4 0,4	0,432 0,432 0,432	1,175 1,175 1,45	17,3 17,3 21,1
2 0 67,5	444	I II III	4X65 4X80	1,95 2,767 3,247	4 5,5 6,5	4 4 5	10 10 12	0,4 0,4 0,5	0,432 0,432 0,57	1,175 1,175 2,167	17,3 17,3 31,5
505
Гл. 23. Конструктивные решения
(	''	' • • ——
60° из сталей повышенной прочности, снижает вес опо-
ры до 30%; при этом около 15% экономии достигается
только в результате применения 1 гнутых профилей
(табл. 23.9).
Таблица 23 9
Вес квадратной и треугольной в плане опор из уголков
для линий электропередач напряжением 330 кв
Сечеиие стойки	Г	“1 L	J 90°	Л 60°	90°
Тип решетки	Раскосы		Планки
Вес опоры в кг	4400	3800	4400
Коэффициент веса	1	0,85	1
При определении веса опор на 1 км трассы счита-
ется, что количество промежуточных опор составляет
90% от общего, а анкерных и угловых — по 5%.
В табл. 23.10 приведены показатели расхода стали
(марки Ст.З) на опоры типа «бочка» двухцепных ли-
ний напряжением 220 кв из уголковых профилей с при-
менением выпускающих и глухих зажимов. В табл.
23.11 приведены показатели расхода низколегированной
стали и бетона на опоры линий электропередач напря-
жением 220 кв, выполненных в различном конструктив-
ном оформлении. Из этих данных, а также из графика
на рис. 23.12 видно, что сооружение двух одноцепных
линий вместо одной двухцепной увеличивает расход
материалов примерно на 30%, а стоимость сооружения—
около 50%.
Таблица 23 10
Расход стали на опоры с различными зажимами для
линий электропередач напряжением 220 кв
Рис. 23.12. Графики расходов стали (а),
расхода бетона (б) и стоимости (в) опор
для линий электропередач различного
напряжения и различных географиче-
ских районов по ветровым нагрузкам
1 — опоры одноцепные; 1' — то же, с оттяж-
ками; 2 — опоры двухцепные (сплошные ли-
нии—данные для II географического района
ветровых нагрузок; пунктирные линии — дан-
ные для IV географического района ветровых
нагрузок)
Наименование опор	Количест- во опор на 1 км	Расход стали (с учетом арматуры для фунда- ментов ) в т	
		на 1 опору	на 1 км линии электропе- редач
С выпускающими зажимами Промежуточная 	 Анкерная 	 Угловая 		2,36 0,21 0,21	6,4 17,7 25	15,1 3,7 5,2
Всего 	 С глухими зажимами Промежуточная	 Анкерная 	 Угловая 		2,78 2,52 0,15 0,11	6,8 17,7 25 -	24 17,2 2,7 2,7
Всего 		|	|	2,78	—	22,6
506
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Таблица 23.11
Расход стали и бетона на опоры различных типов линий электропередач напряжением 220 кв
Виды опор	Расход материалов на опоры .1 км линий электропередач							
	одноцепных				двухцепных			
	стали в т			бетона в м3	стали в т			бетона в м3
	на опоры	на фуида- 1 менты 1	всего		на опоры	на фун- даменты	всего	
Шарнирный портал свободно .стоящий с		2,9		17,2	(29,6)	(5,8)	(35,4)	(34,4)
выпускающими зажшами 	 Тип „рюмка* широкобазная с выпу-	14,8		17,7					
скающими зажимами . . 			15,05	2,55	17,6	12,5	(30,1)'	(5,1)	(35,2)	(1F.S)
Тип „крымская* с глухими зажимами . Портал на оттяжках с глухими зажи-	12,9	1,6 ,	Д4.5	9,9	(25,8)	(3,2)	(29)	
мами 				9,7	1,2	П,5*	9,15	(19,4)	(2,4)	а	сад
Тип „бочка* с глухими зажимами . . . Унифицированная типа „бочка" с глу-	—	—	—		18,9	. 2,5		13,5
хим и зажимами			—	—	—	18,46	2,15	20,6	t 12,6
Примечание. В скобках даны пок; * Включен грозозащитный трос для срг	ззатели одноцепных схем, удвоенные 1внения с двухцепиыми опорами.			4для сравнения с показателями дзухцепных схем.				
Таблица 23.12
Б. ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ОПОРЫ
В табл. 23.12 приведены данные о весе телевизион-
ных башен квадратной формы в плане, в которых на-
грузка от оборудования* составляла около 50% от сум-
марной, и треугольной формы в плане, в которых на-
Рис. 23 13. Зависимости веса (а) и
стоимости (б) телевизионных опор
высотой 500 м от конструктивного
решения и угла наклона оттяжек
и поясов
1 — башия; 2 —мачта с реями (суммар-
ный вес), 3 — мачта без рей, 4 — ствол,
5 — реи; 6 — оттяжкн
грузка от антенны составляла около 10% от суммарной.
В обоих случаях применена решетчатая схема с пояса-
ми из труб и гибкими предварительно натянутыми
раскосами (рис 23.5).
Расход стали (в г) и бетона (вл3) на телевизионные
опоры башенного типа
Конструктивные элементы опоры	Расход материалов на опоры типа		
	1955 г. квадратные в плане; ТУ = 180 м; для ветрового района		1950 г. треуголь- ная в плане; И « 205 м
	II	III ,	
Ствол (металлоконструкции) Призматическая часть для антенны ЧМ		8,5	8,5	
Пояса		95,8	136,9	64?8
Раскосы		31,8	42,9	10,2
Распорки . . 		24,9	32	14
Диафрагмы . . *		14	16,5	1,8
Итого 		175	236,8	90,8
Прочие металлоконструкции Лестницы		3,9	3,9	4
Площадки			21,7	21,7	-	4
Фидерная труба		2,5	3,4	
Зонт и кольца		—	—	2>8
Итого 		28,1	29	10,8
Опорные части (металлоконструкции) Башмаки (опорная траверса изоляции) 		3,8	4,2	9
Закладные детали		3	5,8	2,2
Итого 		6,8	10	11,2
Всего металла в г 		209,9	275,8	112,8
Бетон, Фундаменты 		219	340	309
Итого иа 1 пог. м башни: стали в т)м .	1,16	1,53	0,53
бетона в м3/м	1,22	1,89	1,51
Гл. 23. Конструктивные решения
507
В табл. 23.13 приведено сравнение телевизионных
-башен высотой 180 м и с антенной высотой 12 м
(реп/етчатые квадратной формы в плане с г/оясами и
распорками из труб и гибкими предварительно напря-
женными раскосами) с мачтами той же высоты (со
стволом из одной трубы диаметром 1600' мм и оттяж-
ками двух типов — обычными под углом 30—45° к ство-
лу и с малой базой при угле менее 30°).
На рис. 23.13 дано сопоставление веса и стоимости
телевизионной опоры высотой 500 м с трехпрограммной
антенной для трёх конструктивных вариантов: башни,
мачты с реями и мачты без рей, в зависимости от угла
наклона а поясов в башне или оттяжек (к вертикали).
По этим данным можно определить оптимальные обла-
сти применения таких конструкций^ Кроме того, на этом
же рисунке приведен график изменения веса оттяжек
в телевизионной опоре высотой 500 м (При четыре; от-
тяжках в плане) в зависимости от угла наклона а от-
тяжек к вертикали.
Таблица 23.13
опор
1 — при стволе опоры в виде одной трубы
Dt=«1600 мм н антенне типа «Весна» с ка-
биной, 2 — то же, без .кабины; 3 — при
решетчатой конструкции1 ствола и антен-
не типа Р-60 без кабины
Расход стали (в т) и бетона (в м3) на телевизионные
опоры башенного и мачтового типа
Конструктивные элементы	Расход материалов на опоры типа					
	башни 1955 г. для ветрового района		мачты 1957 г.			
			с большой базой без рей		с малой базой и реями	
			для ветров!		ого района	
	» 1	Ш	II	1111	» 1	III
Металлоконструкции Ствол 		175	236,8	58,9	70,6	74,8'	85,4
Прочие конструкции . .	28,1	29	33,9	39,8	32,1	58,3
Опорные части		6,8	10	4	6,9	8	12,7
Итого металла в т	209,9	275,8	96,8	117,3	114,9	156,4
fБетон Фундамент центральный	219	340	49	49	55	89
Фундаменты анкерные .	—	—	27	45,9	48	90
Итого бетона в м3	219	340	76	94,9	103	179
Расход на 1 пог. м опо- ры: стали в т/м 		1,16	1,53	0,54	0,65	0,64	' 0,87
бетона в м?/м		1,22	’ 1,89	0,42	0,53	0,58	0,99
Рис.1 23.15. Соотношение между веса-
ми отдельных конструктивных эле-
ментов в релейных опорах
1 — с кабиной, 2 — без 'кабины
В. ОПОРЫ РЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙ
Вес опор релейных линий в основном зависит от
типа применяемых антенн. На рис. 23.14 дано сопостав-
ление веса релейных опор для мощных рупорйо-парабо-
лических антенн типа «весна» и менее мощных антенн
типа Р-60,4 а на рис. 23.15 — соотношение весов в про-
центах между отдельными конструктивными элементами
релейной опоры для варианта опоры с кабиной и без
нее.
Сводные графики изменения веса башен и мачт для
телевизионных, радиорелейных и аналогичных им опор
приведены на рис. 23.16.
, Г ПРОЧИЕ ОПОРЫ
В табл 23.14 приведены данные о весе типовых
опор канатных доррг высотой 40 м из уголковых про-
филей (варианты I и II*) и труб (вариант III) при
квадратной и треугольной формах в плане.
* Вариант I имеет постоянный уклон грани при раз-
личных высотах, вариант II имеет постоянный размер
нижнего основания
508
Раздел V. Стальные высокие опоры типа мачт и башен
Рис. 23.16. Сводные графики веса
1 пог. м высоких башен и мачт, ра-
ботающих в различных режимах, по
отечественным и зарубежным данным
/ — башии с тяжелым режимом работы;
2 — то же, со средним, 3 —то же, с лег-
ким; 4 — мачты с реями и трубчатым
стволом для тяжелого режима работы;
5 — мачты со стволами из одной трубы,
6 — мачты решетчатые из сортовой стали;
7 — то же, из труб
В табл. 23.15 приведен расход стали и бетона для
различных типов башен, поддерживающих вентиляци-
онные трубы, а в табл. 23.16 — для телевизионных ба-
шен различных конструкций высотой 500 м.
Таблица 23 14
Расход стали на опоцы канатных дорог высотой 40 м
Элементы опор	Расход стали в кг (числитель) и в % от веса опоры (знаменатель) при форме опор в плане					
	квадратной	j			треугольной		
	варианты					
	I	11 1	!	| II			HI
Пояса . . Раскосы - - Распорки . . .	5980 32,5 2680 14,5 1510 8,2	6110 32,4 2850 15,1 1510 8	3350 27,3 2370 19,3 1310 ’ 10,7	5260 41,7 1910 45,1 1160 9,2	5250 39,5 2310 17,4 1000 7,5	3700 35,8 1900 18,4 700
						6,8
Продолжение табл. 23.14
; — Элементы опор	j Расход стали в кг (числитель) и в % от веса опоры (знаменатель) при форме опор в плане					
	квадратной	|	треугольной					
	варианты					
	I	II	III	1 1	II	Ш
Шпренгели . . Диафрагмы . . Головни г . . . Опорные баш- маки ....	1620 8,8 1280 6,8 2000 10,8 3400 18,4	1586 8,4 1224 6,5 2200 11,6 3400 18	910 7,4 950 7,7 1900 15,5 1480 12,1	770 6,1 400 3,2 2000 16,9 1116 8,8	800 6 310 2,3 2500 18,8 1110 8,5	680 6,6 330 3,2 : 1900 18,4 1110 / 10,8
Всего иа опо- ру • •	18470 100	18880 100	12270 100	i2610 100	13280 ICO	10320 100
Таблица 23 15
Расход стали и бетона на башни, поддерживающие
вентиляционные трубы
Высота башни в м л	Форма башни в плане	Сечение элементов	Диа- метр в м	Расход мате- риалов	
				стали в т	бетона- в, л3
100 100 120 100 100 -120 120 120	3-гранная 4-гранная То же 3-граниая	Трубчатое Уголковое 1» 1» 1» й Трубчатое	6,5 2,8 5 7 3,5 7 7 5,5	113 144 195 184 152 265 249 175	320 272 290 290 203 300	' 300 390
Таблица 23 16
Расход стали и бетона на телевизионные опоры
высотой 500 м
Конструкция опоры	Форма опоры в плайе	Материал опоры	Расход материалов	
			стали в т	бето-1 на в м3
Башня с поясами из труб и гибкими предваритель- но напряженными раско- сами	ft	Сталь мар- ки Ст. 3	2406	1250 
		То же	2479	1155}
		»	2580	1000
Гл. 23. Конструктивные решения
509
Продолжение табл. 23.1
Конструкция опоры	Форма опоры в плане	Материал опор	Расход материалов	
			к га h S И	га Я О %. ф ю И
1зБашия с поясами^ сос- тавного сечения из £трех круглых стержней негиб- кими предварительно на- ^пряжениымил раскосами		Сталь. марки Ст, 3	2550	900
				
	V V			
' Башия с поясами из одного сплошного стерж- ня и Пшренгельной ре- шеткой	ч—ч 1 „1	То же	2818	1Q44
Башия типа Шуховской, но изотруб		»	5150	1335
Б а шия пр е д ва р ите л ьио напряженная, железо- бетонная, сетчатая		Железобе- тон	,1000	5000
’ Башня предварительно напряженная, железобе- тонная,	коническая, сплошного	трубчатого сечения		То же	650	9000
Продолжение табл. 23.16
Конструкция опоры	Форма опоры в плане	Материал опоры	^Расход материалов	
			стали в г	бетона в м3
Мачта со стволом из- одной трубы с круто по- ставленными оттяжками и реями		Сталь мар- ки 15ХСНД и железо- бетонный ствол	1480 830	560 1380
Мачта* со стволом из-
одной трубы е круто пос-
тавленными оттяжками и
реями, но с решетчатым
стволом треугольной фор-
мы
Мачта* с решетчатым
стволом треугольной фор-
мы и полого поставлен-
ными оттяжками
Сталь мар-
ки 15ХСНД
913
450
То же
715
350
* В этих решениях фидеры имеют размеры 5200 и 120 мм
(вместо 4300, 4200 и 5020 мм в прочих вариантах), и шахта лиф-
та принята упрощенной конструкции без ограждений.
БИБЛИОГРАФИЯ К РАЗДЕЛУ V
1.	БарштейнМ. П., Динамический расчет высо-
ких сооружений цилиндрической формы. _Сб. «Исследо-
вания по динамике сооружений», Госстройиздат, 1957.
2.	Блюмина Л.Х., Захаров Ю Г., Колебания
цилиндрических тел в воздушном Потоке. Сб «Исследо-
вания по динамике сооружений», Госстройиздат, 1957.
3.	Б у х с д о р ф В В., Сооружения и эксплуатация
линий электропередачи в сильно гололедных районах,
Госэнергоиздат, 1947. *
4	Б у х сд о р ф В. В., М у р ет о в Н. С , Расчетные
климатические условия для высоковольтных линий пе-
редачи, т I Гололедные нагрузки воздушных линий
электропередачи в СССР. Труды ВНИИЭ,вып X, Гос-
энергоиздат, 11960	'
5,	Воронцов П. А, Профили основных метеоро-
логических элементов в пограничном слое атмосферы.
Труды Главной геофизической обсерватории, вып. 63
(125), Гидрометеоиздат, 1956.
6	Глазунов А. А., Основы механической части
воздушных линий электропередачи, Госстройиздат,, 1956.
7.	Е ф р е м о в и ч Л. А. и СоколовА. Г., Иссле-
дование работы и методика расчета анкера и плиты.
«Материалы по стальным конструкциям», № 1, Проект-
стальконструкция, 1957.
8.	Котляр Е. Ф., Стальные радиомачты, Строй-
издат, 1941.
9.	Крюков К. П., Пути экономии металла в кон-
струкциях опор линий электропередачи 220 кв. «Эконо-
мия -металла йри применении стальных конструкций»,
Госстройиздат, 1958.
10.	Кузнецов Б. Я., Аэродинамические исследо-
вания цилиндров ЦАГИ, вып. 98, 1931.
ill. Кузнецов Б. Яч Лобовое сопротивление тро-
сов, проволок, тендеров и авиационных лент. ЦАГИ,
вып. 37, 1931 ,
12.	Л е й т е с С. Д., Устойчивость сжатых стальных
стержней, Госстройиздат, 1954
13.	Мельников Н П, Проблемы экономии ста-
ли в стальных конструкциях промышленных зданий,
сооружений и мостов. «Материалы по стальным конст-
рукциям» № 2, Проектстальконструкция, ,1957.
14	Муретов Н. С., Гололедные образования на
воздушных линиях света и электропередачи, Гидроме-'
теоиздат, 1945.
15.	Поярков С Г, Аэродинамика вращающихся
параболоидных отражателей в приложении к расчету
установок на прочность. Известия АН СССР, отделение
технических наук, № 8, 1950.
16.	С а в и цк и й Г. А., Антенные сооружения,
Связьиздат, 4947.
17.	Савицкий Г. А., Основы расчета радиомачт,
Связьиздат, 1953.
18.	Соколов А. Г., Выбор оптимального решения
телевизионных опор большой высоты. «Материалы по
металлическим конструкциям» № 4, Проектстальконст-
рукция, 1959.	'
19.	Соколов А. Г., Высотные сооружения типа
мачт и башен. Сб. «Вопросы применения стальных кон-
струкций в строительстве», Госстройиздат, 1953.
20	С о к о л о в А. Г., Действительная работа флан-
цевых соединений. «Материалы по стальным конструк-
циям» № 2, Проектстальконструкция, 1958. (
21.	Соколов А. Г., Об определении оптимального*
угла наклона оттяжек в мачтах. «Материалы по сталь-
ным конструкциям» № 4, Проектстальконструкция, 1959.
22	Соколов А. Г., Обтекаемые радиобашни
большой высоты. «Бюллетень строительной техники»
№ 5—6, 1944.
23	Соколов А. Г-, Общие вопросы проектирова-
ния опор. Труды Международной конференции 1959 г.
по металлоконструкциям в Дрездене Veb Verlag fur
Bauwesen. Берлин, 11961
24.	С о к о л о в А. Г., Опоры линий передач, Гос-
стройиздат, 1961.
25.	Соколов А. Г., Пути экономии стали ,й сталь-
ных конструкциях башенного и мачтового типа. Сб.
«Экономия металла при применении стальных конструк-
ций», Госстройиздат, 1958 -
26.	Соколов А. Г., Расчет мачт методом задан-
ных эпюр моментов. «Строительная механика и расчет
сооружений» № 2, 1960.
27..	Соломатина И. И, Расчет интенсивности
обледенения проводов на высотах по наземным данным.
Труды Главной' геофизической обсерватории, вып. 57
(119), Гидрометеоиздат, 1956,
28.	С тр е л ецки й Н. С. и др., Металлические
конструкции, Госстройиздат, 1961.
29.	Тимошенко С. П., Устойчивость упругих
систем, Гостехиздат, 1946.
30.	Ханжей ко в В. И., Аэродинамическое сопро-
тивление трубчатых ферм. Труды ЦАГИ, вып. 131, 1955.
31	Б л а н ж а н, Действие ветра на сооружения.
«L’ossature metallique» № 2, 1949 (перевод ОНТИ ПСК
№ 5001, 1952),
32	Жуков А., Действие ветра на мачты треуголь-
ного сечения, «L’ossature metallique» № 11, 1950 (пере-
вод № 16433 Всесоюзной торговой палаты, 1955).
33.	Прандтль, Гидроаэромеханика* Изд. иностр,
литер., 1951.
34.	Пробст В., Уменьшение веса опор линий
электропередачи. Берлин, 1961. Veb Verlag fur Bauwe-
sen.
35	Приложение к журналу «Civil Engineers»
Journal of the structural Division, (статьи 1707, 1700,
1709, 1710, 1616), т. 84, 4, июль, 1959.
36.	Правила устройства электроустановок, Гос-'
энергоиздат, 11960.
РАЗДЕЛ VI
УЧЕТ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТРЕБОВАНИЙ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, МОНТАЖА
И ЭКОНОМИКИ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ГЛАВА 24
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
24.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Решения стальных строительных конструкций
считаются технологичными, если они обеспечивают
наиболее простое, быстрое и дешевое t изготовление, а
также монтаж конструкций при обязательном соблюде-
нии требований их прочности, устойчивости и, высоких
эксплуатационных качеств. К основным требованиям
технологичности, с точки зрения изготовления1, отно-
сятся:
а)	наименьший вес конструкций, применение наи-
более экономичных видов проката и, как следствие,
наименьшая стоимость основных материалов;
б)	наименьшая стоимость и наибольшая быстрота
изготовления конструкций на основе учета технологиче-
ских возможностей предприятий-изготовителей и разра-
ботки' конструктивных решений, обеспечивающих наибо-
лее полное использование комплексной механизации и
высокопроизводительных методов труда;
)
в)	наивысшее качество изготовляемых конструкции
в результате разработки таких конструктивных реше-
ний, которые обеспечивают возможность применения
наиболее совершенных высокопроизводительных техно-
логических операций и получения при этом наименьших
остаточных деформаций и напряжений в конструкциях;
г)	максимальная повторяемость элементов и узлов в
результате ’их широкой унификации.
1 Требования технологичности с точки зрения монтажа конст-
рукции приводятся в главе 26.
24.2.	ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
ПРЕДПРИЯТИЙ, ИЗГОТОВЛЯЮЩИХ СТАЛЬНЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
А ДАННЫЕ О МОЩНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
И ГРУЗОПОДЪЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
По. степени механизации заводы стальных конст-
рукций могут быть подразделены на высокомеханизиро-
ванные, механизированные и мало^еханизйрованные.
Каждая группа характеризуется средними производ-
ственными технико-экономическими показателями, при-
веденнымй в табл. 24.1.
Таблица 24 1
Главнейшие средние технико-экономические показатели
работы заводов стальных, конструкций (только
по основному производству)
Группа	Выпуск в год на одного производ- ственного рабочего в т	Грузоподъ- емность кранов на одного рабочего в т	Установ- ленная МОЩНОСТЬ двигателей на одного рабочего в кет	Расход электро- энергии на 1 т про- дукции в кет
Высокомехани- зированный . . Механизирован- ный 	 Маломеханизи- рованный ....	70—130 25—60 До 25	0,6—1,2 0,4—0,6 0,4—0,6	5,5—38 4—5,4 2—3,9	140—170 85—140 До 85-
В табл. 24.21 приведены укрупненные технические ха-
рактеристики основного оборудования и подъемных
средств заводей стальных конструкций.
512
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Таблица 24.2
Технические характеристики основного оборудования заводов стальных конструкций
Оборудование	Техническая характеристика	Единица измерения	Размеры высокомехани- зированных	[ или модель дл5 механизиро- ванных	I заводов маломеха- низированных
Листоправйльпые вальцы Углоправйльные вальцы Кулачковый правйльно-ги- бочпый пресс Гильотинные ножницы Уголковые ножницы Пила трения Пила зубчатая Автомат для кислородной резки Зарубочная машина Торце-фрезерный станок Кромкострогальный станок Одноштемпельный дыр опро- бивной пресс Двухштемпельный дыро- пробивной пресс Четырехштемпельный дыро- пробивной пресс Многоштемпельный дыро- пробивной пресс Передвижной двухшпин- дельный радиально-сверлиль- ный станок Стационарный одношпин- дельный радиально-сверлиль- ный станок Листогибочные вальцы Гибочный пресс Пресс для штамповки дета- лей Сварочный автомат Сварочный полуавтомат Сварочный полуавтомат	Правка: листовой стали толщиной до (включительно). то же, шириной до .^включительно) .... правка уголков до (включительно)	 Правка:' . двутавров на стенку до номера (включи-” тельно) •	 квадратов до размера гстороны квадрата (включительно)			 уголков до размера (включительно) .... Длина ножа	 Предельная толщина резки .	. • • • • Резка уголков до (включительно) • • • Резка любого прокатного профиля, уклады- вагощегося в сечение бруса (ширина на вы- соту) . . . :	- - Резка любого прокатного профиля, укла- дывающегося в сеченне бруса (ширипа;на высоту) ...	.	.		 Резка металла1гтолщиной до (включительно) Наибольший размер вырезаемой детали • • Наибольший размер вырубаемого куска • • Наибольшая толщина металла	 Наибольшие размеры площади фрезер ва- пия деталей и торцов элементов: Наибольшие: толщина металла	 диаметр отверстия	 Наибольшие: диаметр отверстия .			 давление ... 	 Наибольшие: толщина металла	 диаметр отверстия	 давление 	 - Наибольшие: толщина металла	 диаметр отверстия 	 Количество штемпелей	- Количество групп штемпелей 	 Давление 	 Наибольший диаметр сверления	 Наибольшие: толщина листа	 длина валков 	 Наибольшие: давление 	 длина пуансона 	 вылет пресса	 Ход пуансона: наибольший	 наименьший 		 Сварочный трактор для сварки под флюсом Шланговый полуавтомат для сварки под Шланговый п олуавтомат для сварки в уг-	ММ мм тп мм тп мм шт. тп мм тп мм тп тип	36	26 2500 1 3000 200X200X24 55 200 220X220X24 2500 I 2000 25 1	32 200X200X24 ЗООхЮОО 500X780 1000 2500x8500 90x95 20 3600 1800 16 000 25 1	16 25	1	50 25 26 80 25 25 150 25 26 24 4 350 90 90 60 9000 315 5650 400 500 375 250 ТС-17м ПШ-5 или ПШ-54 Разных моде- лей реконст- руированные	25 2000 55 120 220x220x24 2000 32 150x150x20 500x780 300 1500x8500 3600 1250 12 000 25 25 90 50 40 2500 160 5100 400 ТС-17М ПШ-5 или ПШ-54 Разных моде- лей, рекон- струированные	25 2000 45 120 200X200X24 2000 25 150X150X20 12 000 20 25 50 25 2500 ТС-17М ПШ-5 или ПШ-54
Гл. 24. Изготовление стальных конструкций
513
Продолжение табл., 24 2
Оборудование	Техническая характеристика	Единица измерения	Размеры или модель для заводов		
			высокомеха- низированных	механизиро- ванных	маломехани- зированиых
Клепальная пневматическая		m	80		- .
скоба	Вылет .	. . •	  .	мм	1000		—
Клепальный молоток	Наибольший диаметр заклепки			32	—	
Передвижной радиалыю-	Наибольшие:				
сверл ильный одношпиндель-	диаметр отверстия		..	50		
ный станок для рассверловки отверстий п сверления отвер-	вылет......	.....	*	4300	—	—
стий по накладным кондук-					
торам					
Мостовые краны:	Грузоподъемность	•					
а) на складе'металла		ГИ	10	10	
б) в цехе обработки		•	10	10	5
в) в сборочном цехе			20—30	15—20	10—15
г) в цехе общей сборки			40—СО	25—40	10—15
д) в маляро-погрузочном"			40—60	25—40	10—15
цехе					
Б. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КИСЛОРОДНОЙ
РЕЗКИ СТАЛИ
Машинная кислородная резка позволяет резать ли-
стовые детали любой конфигурации и практически лю-
бой толщины (на общеупотребительных установках до
200—300 мм, на специальных установках до 1000 мм),
а также производить одновременно резку и подготовку
кромок под сварку, причем последнее повышает произ-
водительность труда по сравнению с механической рез-
кой и последующей строжкой кромок. Организация ма-
шинной кислородной резки не требует больших капи-
тальных затрат.
Поперечная кислородная резка швеллеров и дву-
тавров осуществляется на заводах металлоконструкций
пока еще вручную. При косых резах уголков, двутав-
ров и швеллеров участки стенок вблизи полок необхо-
димо резать в перпендикулярном направлении
(рис. 24.1, а), так как сделать косой вез иначе практи-
Рис, 24.1. Поперечная косая
резка и оформление концов
двутавров й швеллеров
а — поперечная косая резка; б — не-
,технологичное оформление концов;
о — то же. технологичное: 1 — за-
усенец; R — радиус закругления
чески невозможно. При оформлении концов двутавров
и швеллеров не рекомендуется срезать полки заподлицо
со стенкой (рис. 24 1.6) во избежание весьма трудоем-
кой ручной зачистки заусенцев; технологичным, если
это является допустимым по условиям прочности, яв-
ляется решение, показанное на рис. 24.1,в.
При конструировании шаблонов и определении раз-
меров заготовки необходимо учитывать ширину реза,
которая для кислородной резки может быть принята по
табл. 24.3.
Таблица 24 3
Ширина реза при кислородной резке
Толщина детали в мм	5—15	16—25	26—50	55—100	105—150	155—250
Ширина реза в мм. ... 9	2	3	4	5	6	7
В. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ,
ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ХОЛОДНОЙ ГИБКОЙ
Холодную гибку расчетных элементов, особенно ра-
ботающих при динамических, ударных и вибрационных
нагрузках, рекомендуется производить на вальцах и ку-
лачковых прессах при радиусах, создающих удлинение
крайних волокон сечения в пределах деформаций, со-
ответствующих площадке текучести. Величины рекомен-
дуемых минимально допустимых радиусов холодной гиб-
ки приведены в табл. 24 4.
При конструировании цилиндрических, конических
и сферических листовых деталей необходимо учитывать
габариты и мощность листогибоч-
ных вальцов завода-изготовителя
конструкций. При	проектировании	।
конических деталей (рис. 24.2)	1
следует помнить,	что на боль-	]
шинстве вальцов,	имеющихся на I Чу-
заводах .металлоконструкций, хо- --------
лодная гибка на конус произво-	рис 24 2 Гиб-
дится достаточно просто при уг- ка' на’к’онус
лах у основания 3=50-4-90°, при	у
углах	= 40 -ь 50° — удовлетвори-
тельно, а при углах ₽<40° — затруднительно. Для
гибки сферических деталей вальцы специально оборуду-
ют: верхний валок — «бочкой», нижние валки — «седла-
ми» (рис. 24.3) или специальной формы «постелью».
Холодная гибка сферических поверхностей осуществ-
33—915
514
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Таблица 24 4
Минимальные допустимые радиусы холодной гибки
углеродистой стали обыкновенного качества
} и низколегированной стали
ствием изгибающих моментов, возникающих от плавных
нажимов горизонтального подвижного кулачка при опи-
рании заготовки /на неподвижные упоры, расставлен-
ные на расстоянии от 0,8 до 1,5 м. Схема кулачкового
пресса и максимальные размеры поддающихся гибке
Профиль	Эскиз			Гибка от- носительно оси	Минималь- ны^ радиус гибки
Лист, универсалу полоса	<?о 1 X - '	1 “ *			X— х *	253
Уголок равнобо- кий 1		1 II	У 	-х	X—X У~У	45*	* *
		Ц-а-1 У			
Уголок неравно- бокий	г-£-			х—х у-у	50* 45а
Швеллер	X — < 		г —х г	х—х У~У	25* 45*
Двутавр				х—х у-у	25* 25*
Рис. 24.4. Схема гибкк
переходов цилиндра на
конус по поверхности
тора
а — общий вид переход*;
б — схема резки согнутых
листов, в — схема гибки на
трехвалковых валках: 1
цилиндр, 2 — место разре-
за; 3 — «бочка»; 4 — «седло»
профилей на наиболее мощных кулачковых прессах
показаны на рис. 24.5.
в)П	г
ляется размером до 1,6X4.5 м и толщиной до 12 мм;
радиус сферы Р и ширина заготовки I ограничиваются,
максимально допустимым зазором между валками, т. е.
величиной стрелки f.
Рис- 24,3- Гибка сферических и то*
рообразных деталей
1 — «бочка»; 2 — «седло»
Целесообразно применять холодногнутые переводы
цилиндра на конус по .поверхности тора при толщине
перехода до 24 мм. Изготовление таких переходов про-
изводится .по схеме, приведенной .на рис. 24 4
Холодная гибка сортовой и балочной стали произ-
водится преимущественно кулачковыми прессами, на
которых пластические деформации образуются под дей-
Рис. 24.5. Холодная гибка на кулачко-
вых прессах
а —схема гибки; б — наибольшие профили
проката, поддающиеся гибке на кулачковых
прессах; Р — кулачок;	К—-опоры пресса;
стрелками указаны направления движения
кулачка
В элементах, работающих под действием статиче-
ских нагрузок или динамических нагрузок средней ин-
тенсивности (крайы легкого и среднего режима рабо-
ты и т. п.), целесообразно применять холодногнутые на
Гл 24. Изготовление стальных конструкций
515
побочных прессах профили» из согнутого листа; примеры
изготовленных холодногнутых профилей показаны на
рис- 24.6 Техническая характеристика гибочных прес-
Рис. 24.6 Примеры холодногнутых профилей, из-
готовляемых на гибочных прессах
сов, применяющихся на отечественных заводах метал-
локонструкций, приведена в табл. 24.5. При конструи-
ровании холодногнутых листовых деталей должны учи-
тываться следующие технологические возможности и
ограничения прессов: а) толщина холодногнутых дета-
лей не должна превышать 18 мм для прессов типа
Пельс AP-L60 и 24 мм для прессов типа Пельс АР-315,
Таблица 24 5
Технические характеристики гибочных прессов
Показатель	Для прессов типа		
	АР-315 |	| АР-160	АР-80 ,
Максимальное рабочее дав- ление ВТ 	s.	315	160	80
Длина рабочего стола в мм: нормальная 		5650	5100	2600
с приставками			7050		—
Максимальное расстояние между столом и ползуном в мм	500	400	400
Величина проема в стойках в мм 			400	300	250
Размер в свету между стой- ками в мм	. . .	3200	2300	2060
Высота хода в мм		100	100	100
Число ходов в минусу , , .	5 и 15	25	22
Вес пресса в т	45	19,5	7
б) наибольшая длина деталей определяется возможно-
стью гибки по всей ее длине за один ход пресса
(Ta6jf 24.6), так как в более длинных деталях, при
гибе за несколько ходов, образуются менее качествен-
ные участки в местах сопряжений; в) наименьшая ши-
рина первого гиба и другие габариты должны прини-
маться по данным табл. 24.7; г) наибольшая ширина b
первого гиба зависит от длины детали и величины уг-
ла а2 второго гиба (рис. 24.7, а и б), при этом общая
ширина гиба детали не должна превышать габаритов
между боковыми стенками станины пресса; д) мини-
мальный радиус гиба должен быть не менее 1,2 б—
1,5 S, где 5 — толщина детали;
33*
Рис. 24.7. Определение размеров листовых деталей прж
холодной гибке
а — габариты пресса, б — наибольшая ширина первого гиба
при С4 —90й, в зависимости от угла а2 второго гиба; в е*-эскиз
детали; г — график удлинений д j иа 1 гиб при а =90° для стала
марки Ст. 3
е) ширина заготовки В для холодногнутой детали опре-
деляется с учетом вытяжки металла в месте гиба
(рис. 24.7, в и г) из выражения
(24.1)
где	&2Ч-..	—суммарная ширина участков
детали по наружным размерам без учета вытяжки;
2 k^i —. сумма удлинений от каждого перегиба. Коэф-
фициент ki, зависящий от угла гиба а, принимается
равным.
при	а_0°	k~2
„	а—45°	й = Г,5
,	а=90°	й=1
.	а=135°	£=0,5
—1 удлинение от	одного	гиба под углом а =*90*
для стали марки Ст.З принимается согласно графику
на рис. 24.7,г.
Для внутренних радиусов более 26 мм Д/ опре-
деляется из выражения
Д, = Д26 + 0,43(г —26), v (24.2)
где Дав —’ удлинение при внутреннем радиусе 26 мм
- принимается по графику на рис. 24.7,а, а г --
заданный радиус гиба в мм.
516.
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Наибольшие длины гиба I в зависимости от размеров матриц
Таблица 24 6
Толщина заготовки 3 в мм	Ширина матрицы с в мм	Наибольшая длина гиба 1 в мм для стали с		Ширина матрицы с в мм	Наибольшая длина гиба 1 в мм для стали с стg	
		45 кг[мм3	|	60 кг!мм*		45 кг/лслс3	[	60 кг/лслс2
	Пресс типа АР-160		-	Пресс	типа АР-315	
4	45	5200	3900	50	7000	5800
5	45	3800	2850	50	7000	5300
6	90	5000	3750	100	7000	5800
8	90	2850	2150	100	6250	4700
8	160	5200	3900	—	—.	
10	90	1900	1430	100	4100	3100
10	160	3400	2600	160	6600	4950
12	160	2300	1730	160	4500	3400
14	160	1650	1210	1	160	3300	2500'
16	160	1300	980	160	2600	1950
18	—			—	160	2000	1500
20	—	—	—	160	1650	1250
Таблица 24 7
Наименьшая ширина гнба b и наименьшая ширина выемки матриц с в зависимости от длины гиба I
и толщины детали 6
Размеры в мм		Толщина детали 5 в мм																					
		3 1	1 * 1	15	1 6	19 1	| ’0	1 ч 1	| 12	114	1 16	118	6	8	110	1 11	1 I2	114	1 16	18 '	| 20	[ 22	| 24
1	^мин смин				Пресс типа АР-160											Пресс типа АР-315							
1000	b	10	13	16	22	32	36	45	50	63	71	80	20	25	32	36	40	45	50	63	71	80	90
	с	20	25	32	45	63	71	90	100	125	140	160	40	50	63	71	80	90	100	125	140	160	180
1250	b	10	13	16	25	36	40	50	56	63	80			20	25	32	36	40	50	55	71	80	90	—г
	с	20	25	32	50	71	80	’ 100	ПО	125	160	—	40	50	63	71	80	100	110	140	160	180	—
1600	b	10	13	16	25	40	45	50	63	71			—	20	25	32	40	45	56	63	71	90	—	—
	с	20	25	32	50	80	90	100	125	140	—	—	40	50	63	80	90	110	125	140	180	—	—
ОЛПЛ	b	10	13	18	30	45	50	56	71			—			20	25	36	45	50	63	71	80	—	—	—
	с	20	25	40	60	90	100	ПО	140	—.	—	—	40	50	71	90	100	125	140	160	—	—	—
ОСПП	b	10	16	20	35	50	63	71			—					—.					20	28	40	50	56	63	80	—.
ZOUU	с	20	32	42	70	100	ПО	140	—	—	—	—	—	—	—	40	56	80	100	ПО	125	160	—.
3150	b	12	16	23	40	55	71									23	32	45	50	63	71	—	—.
	с	22	32	45	80	ПО	140									45	63	90	100	125	140	—	—
4000	b	12	22	25	45	71										23	35	50	56	70	—	—	—
	с	22	40	50	80	140									—	45	71	100	110	140	—	—	—
5000	b	14	23	30	50											28	45	63	71			—	—		
	с	28	45	60	100											56	80	ПО	125	—	—	—	—
Г. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
С ФРЕЗЕРОВАННЫМИ ТОРЦАМИ
При проектировании элементов стальных конструк-
ций с фрезерованными торцами следует учитывать сле-
дующие указания: а) габарит фрезерованного торца не
должен превышать 3600X1250 мм либо 3600X1800 мм
(табл. 24.2); б) допускаемые отклонения на фрезеровку
торцов принимать по табл. 24 14; в) припуск по длине
элементов .на фрезеровку их торцов должен состав-
лять: при механической резке, независимо от толщи-
ны —>5 мм на каждый торец; при кислородной резке
в деталях толщиной до 25 мм — по 7 мм на торец и
в деталях толщиной более 25 мм —по 10 мм на торец.
Д ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ СВАРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
В проектах стальных конструкций, подлежащих
сварке вручную, указывают тип электрода по ГОСТ
9467—60. Марки электродов подбираются предприятием-
изготовителем в зависимости от этих указаний, сделан-
ных в чертежах конструкций Типы электродов и со-
ответствующие им марки, наиболее распространенные в.
строительной промышленности, приведены в табл 24 8.
Ву проекте следует указать конструктивные элемен-
ты швов и их размеры в соответствии с данными, при-
веденными в табл 24 9 и 24.10. При толщине стыкуемых
деталей более 20 мм применяют Х-образную разделку
Гл. 24. Изготовление стальных конструкций
517
Таблица 24.8
Типы и марки электродов (по ГОСТ 9467—60)
	М ехапические свойства металла шва или на- плавленного металла				Рекомендуемые марки элект- родов
Тип элект- рода	временное сопротив- ление в кг/мм1	относи- тельное удлинение ” %	Я О Д - о §8 *	Основное назначение	
Э-42 Э-42А Э-46 Э-46А	42 42 46 46	18 22 18 -22	8 14 8 14	Для сварки малоуглероди- стых и низко- легированных сталей	ЦМ-7; ЦМ-7С; УП2 УСНИ 13/45.— 0ММ5; СМ-5; МР-S; МР-1; СМ-11
Э-50 Э-50А Э-55	50 50 55	16 20 20	6 13 12	Для сварки среднеуглеро- дпетых и низ- ко Тегирован- ных сталей	К-51; К-52- УОНИ-13,55; Д С К-50
кромок, симметричную для заводских и несимметрич-
ную (из условия минимума потолочной сварки) для мон-
тажных соединений; для монтажных сварных соедине-
ний при толщине деталей более 30 мм применяют глав-
ным образом U-образную (чашеобразную) разделку
кромок.
В этих случаях некоторое повышение трудоемко-
сти обработки кромок свариваемых деталей компенси-
руется значительным уменьшением объемов сварочных
работ и наплавленного металла.
В соединениях профиля с листом внахлестку при
назначении расчетной высоты шва следует учитывать
закругление прокатных кромок, что не позволяет при-
нимать за расчетную высоту швов толщину уголков илк
полок двутавров и швеллеров. Наибольшие расчетные
высоты сварных швов для этих случаев рекомендуется
принимать по данным табл. 24.11.
Толщину швов угловых и тавровых соединений сле-
дует назначать по расчету; при этом рекомендуется при-
менять толщину йш=4; 5; 6; 8; 10; 12; 14; 16; '18; 20;
22; 24 мм.
Объем наплавленного металла в сварных швах за-
висит от подготовки кромок и толщины свариваемых
деталей. Наименьший объем наплавленного металла
имеет соединение без скоса кромок, осуществляемое при
ручной сварке до толщины деталей 8 мм, а при авто-
матической сварке на флюсовой подушке методом за-
данного зазора — до толщины деталей 50 мм. Для
листовых деталей толщиной до 30 мм распространена
V-образная разделка.
Стальные конструкции должны быть решены так,
чтобы все без исключения заводские сварные швы могли
быть выполнены с минимальным количеством кантовок
как в нижнем положении, так и в положении «в ло-
дочку», кроме швов с принудительным формировани-
ем и швов, выполняемых электрошлаковой сваркой, для
которых должно быть обеспечено вертикальное положе-
ние швов. При проектировании монтажных сварных
соединений основными положениями сварки должны
также являться нижнее и «в лодочку» (кроме монтаж-
ной вертикальной электрошлаковой сварки или электро-
дуговой автоматической сварки под флюсом с принуди-
тельным формированием шва), а где это невозможно, —-
допускать в минимальных необходимы* объемах руч-
ную вертикальную и горизонтальную сварку. «Потолоч-
ное» и «полупотолочное» положения сварных швов сле-
дует допускать только в исключительных случаях, при
полной технической невозможности избежать их.
Таблица 24.9
Конструктивные элементы швов сварных соединений и пх размеры при автоматической и полуавтоматической
сварке (по ГОСТ 8713—58)
Обозначение швов		Подготовка кромок	Выполненный шов	Размеры в мм													
графиче- ское	бук- венное																
I	А-С2 и П-С2	А. Стыковые		соединения													
			'» ДО YC1 upvniinc	о	3	4 1 5 1			6		8 | 9			104-14		164-20	
				h	1.5-1	2±1					+;,6			2.5*1’5		±15 2,5 h5	
																	
																	
				b	8i2	ю±2	12~2		16±3					20±S		22 ±4	
				а	1 »+“=	о+О-8	о+'										
I	Аф-С2	Без скоса кромок,	двусторонние па флюсовой подушке															
				0 jl—б| 6		8	| 10 | 12ч-14 | J6--20						| 22	30		40		50
			5^1—^	а	J*1	2±2							6*1		8±!		ю±5 ’
				h	9±1.5			2.5*1,5				±?:1 2,5			+3 3-2		
				b	Ю±2 | 16±3 |	20±3					22±4	|30±4					4О±4		45*° :
518
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Продолжение табл., 24.9
Обозначение швов		Подготовка кромок		Выполненный шов	Размеры в мм												
графиче- ское	буквен- ное																
][	А-СЗ П-СЗ	Без скоса кромок															
				односторонние	1	8	2			3					4			>. б
					b	7±1.5			8±2					10±2			12±2
					а	о+о.з			о+°-5					о+о.з			о+1 ‘
					h	Пб*1								2±!			
I	Аф-СЗ	Без скоса кромок,	односторонние на флюсовой полушке															
					8	2		3					5	1 6		| 8 j 9 | 10	
				4 t 2	а	о+1		, + !					Пб*1		2±1.5		
					ь	ю±2				14±2				18±3		22±4	
					h	Пб*1				2±1.5							
					fti	,±1				1,б±!					2±J		
	Ас-С4 Пс-О4	Без скоса кромок, односторонние на стальной подкладке															
					8		2	| 3 | 4	|						5	8 1	7	| 8 | 9	| 10	
		,/-g Н— m —*4			а		US*1 |	2*1							3±1.5	[ 4±1.6			
					п		3—6										
					,п мин		1 16						20		25 j 30		
					' 1		Пб*1 |	2±1,5										
					6 1		10±2	|	14±3	|	18±3 I	22±4										
\/	А-С5	V-образные, со скосом одной кромки, двусторонние															
					8		14	|	16							18	|	20			
		й ‘of OtP,		J	Р		б^1							7±1			
					b		18±3							22 ±4			
					h		2,5±1,5				+2 2.5-1'5						
!/	Аф-Сб	V-образпые со скосом одг на флюсовой «Л-		юй кромки, односторонние i подушке													
				№	6		| 8,9		10			12	|	14			18 1		18 | 20
					ь		18±3		20±4			22 ±4			24 ±4		
																	
					h		2±1.5					2,5±1,5			+2 2,5~1,5		
Гл. 24. Изготовление стальных конструкций
519
Продолжение табл. 24.9
Обозначение швов		Подготовка кромок		Выполненный шов	Размеры в мм									
графиче- ское	бук- венное													
	Лс-С7 и Пс-С7	f-образные со скосом одной кромки, односторонние па стальной подкладке			5	8	|	10		1 >2 1	14 |	16 | 18 | 20 |		22-^24 | 26—30		
					а	1			З*1'5 | 4*1'5 |			5±1.3		
			°- Afo		п				4	|	6					
					отмин	30	|	40	j 50								
														
					Ь	18±3 | 20±3		22 ±4		24±4		26~4 | 30~4		
		н— /п ——’			h	2±1,5		2,5±1’5		+2 2-1.5		‘i +2,5 2.5-1’5		
V	VC8 и П-С8	V-образпые со скосом двух кромок, двусторонние			8	14 1	[	16	|	18	|	20				22	|	24			
		W't5°		М-1	Р	6±J	|	7±l					8±J			
					b	18±3	|	22±4					24 ±4			
					h	2±1,5	+2 2,5“’15				+2,5 2“1,5			
V	Аф-С9													
		на флюсовой 50°t5° 2±1		я подушке	8	8	| 10 | 12 | 14 | 16 | 18 [ 20							| 22 | 24
					Р	3*'	1	4±'								
				15 Ч»г	b	18±3	|го±3	22±4		24* 4				26±5
					h	2±1,5				+2 2.5-1’5				±1’5 2,5 1
	Ас-С10 Пс-С1°													
		V-образпые, со скосом двух кромок, односторонние иа стальной пэдкладке			8	8 1 10 |		12	14	| 16 | 18 | 20 |22-5-24|2б-5-30				
		<	Пл 1—- m —(*'		”1 JJZlb	а	2±1			3±1.з|4±1.3	| 5±1.3					
					ямин	3			4	|	6					
						30	|	40	| 50								
					b	is*3 L±3		| 22±4	|	24±4	|гб±4 |зо±4						
					1г	2±1,5								
У	А-С11	U-образпые’с криволинейным скосом двух кромок, двусторонние												
					8	30—32 | 34-J-40 ] 42—45 |				48-5-55 | 60-5-65			70—Юо|1104-130	
					а	13°±2°							12°+2°| 10° ±2°	
		й	--Шь. г у я	яЖ|| cq	сса	Р	5*’							8*1	
					Е	20	| 21—24 |	25	|				28-5-31 | 38-5-40			39—52 | 494-56	
					R	З*1	8±‘								
					h	+2,5	|	+3 2,5“1,5	1	3“2								
					b	|	36	| 37ч-4О |	42 |				44 ч-47 I 54—56			I 55-^68 1 65---72	
					bi	1 I6+4 1	16+4	1	18+4							I 2о+4	
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Обозначение швов	
графиче- ское	бук- венное
К	А-С13
X	А-С15 и П-С15
Подготовка кромок
К-образные, с двумя симметричными скосами
кромки, двусторонние
Выполненный шов
одной
8^
СМ


X -образные, с двумя симметричными скосами
кромок, двусторонние
а
Х-образные, с двумя симметричными скосами двух
кромок, двусторонние на флюсовой подушке
Продолжение табл. 24.9
Размеры в мм
8	20	22	24	26	28	30
b	20 ±3			24	1±‘	28±4
двух
8	20 ч-22	24	26ч-28	ЗОч-Зб	38	40ч-42	44ч-50	52-=-60
а	60° ±5°			50» ±5’				
h	4-2,5 2,5 1,5					+з з~2		
b	20 ±3		И±3	+4 24х »	26±4		+4 28"	32 ±4
Р	6*’	8±‘		S*’				
При полуавтоматической сварке р = 4±'								
6
8
8	24-5-28	304-38	40 ч-48	50ч-60
а	6О°±5»	5О’±5»		
ь	зо±5	35±5	40 ±5	х,±5 4о
h	+2,5 —1,5 2,5		+3 з“2	
				
Б» Угловые соединения
Без
скоса кромок, двусторонние с ручной подваркойс
Ар-У4
И
Пр-У4

I nJ
'М
Со скосом одной кромки, двустор нние с ручной
подваркой

Ар-Уб
И
Пр-У6

2*2Z
8	6	7	8	9		10	12	14		
Р	2±*				з±!		
ь “мин	3				4		
Размер k выбирается по меньшей толщине							
8	10	12	14	16		18	20
k	5			6			
b	15±3		+ 3 20	+4 25"			
Гл. 24. Изготовление стальных конструкций
521
Продолжение табл. 24.9
Обозначение
швов
графиче-
ское
бук-
венное
Подготовка кромок
Выполненный шов
Размеры в мм
С
двумя скосами одной кромки, двусторонние, с
ручной подваркой
Ар-У8
И
Пр-У8
$
20

Без скоса кромок
В. Тавровые соединения
б	20424	26-^28	30434	Збч-40
f		8±Х	го*1	12*1
h	з±2	4±2	5±2	
Ь	20±3	25±4	зо±4	40±4
А-Т1
и
Т1
А-Т4
- и
П*Т4
С SSS
Односторонние
Двусторонний ’
б	3	4ч-5	6—9	10	12-5-16	184-40
а	о+°-8	0+1	0+1.5	о+2		
k мин	3		4		5	6
•JZ	Ар-Т8 Пр-Т8													
		Со скосом одной кромки, ПОДЕ 1		двусторонние,/с ручио (аркой и	8	10—12	f 14		16—18		20	1 1			22424 	\
					h	5			6	'					7
					kx	6	7		8		9			10
К	А-Т10 и П-Т10				। *									
		С двумя^скосами одной		кромки, двусторонние «fcg-л	8	164-18	20—22		244-26 ~		28—30		32-36	I 38440
					h	4	5		6		7		8	9
К	Ар-Т11 Пр-Т11	—												
		С двумя скосами одной с ручной подварко:		кромки, двусторонние, й с другой стороны	б	20		224-24		264-28		30434		36440
					f	7±4						10±4		12±X
					h„	Г •		7		8		10		12
					hi	3				4		5		
34—915
522
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Продолжение табл., 249
Обозначение швов		Подготовка кромок	Выполненный шов	Размеры в мм			
графиче-" ское	бук- венное						
N	А-Н1 и П-Н1 А-Н10 и П-Н10	Без^скоса кромок	Г. Соединения внахлестку				
			Ддцсторонние сплошные Односторонние сплошные 	,,.Лд^	6	1-5 '	6-5-10	12-5-20
				L	20-5-90		
				а	о±!	о+2	о+3	•
				Размер k устанавливается при проектировании по наимень- шей толщине свариваемых деталей			
Таблица 24 10
Конструктивные элементы швов сварных соединений н нх размеры при ручной сварке (по ГОСТ 5264—58)
Обозна шв графи- ческое	чеиие □в бук- венное	. Ж Подготовка кромок	Выполненный шов	Размеры в мм								
I	С2	А. Стыковые соединения		>								
		Без скос 1	а кромок Двусторонние	8	3-3,5	| 4-4,5 |		5—5,5 |	6 1 7			8
				а	+0.5	+0,5 1.5“1			+1,5 2 1			
				Ъ	8±4			9±4				
				h	о+2	о+3						
1 £	СЗ С4			1								
		Односторонние I	МИМ» Г S	r	f '		8	1	1,5		2' 1	2,5	3-5-3,5		4-6
				а	0,5±0'5			1±4				+2 2~°-5
		-	идноствроннис с подкладкой	Ъ	5±2			6±2		9±4		
					в+>.6				о+2-5			о+3
И	С5 Сб											
		v-ооразные {-co ckc <ta	<O ! гТг	ICOM одной кромки Двусторонние &&но стар онниь	6	3-7		8-11		12^-17 ,		18-5-26	
				Ъ	84-12		64-14		64-16		84-19	
				h	0+3		о+4					
				Р	1±!							
Гл. ,24. Изготовление стальных конструкций
523
Продолжение табл. 24.10
Обозначение
швов
графиче-
ское
бук-
венное
Подготовка кромок
Выполненный шов
Размеры в мм
С7
7
за
V-образные, со скосом двух кромок
С8
Ш1Ш
Двусторонние
ею
3*2
О-образные- с криволинейным сксссм двух^кромок"
инь
'///////, SSSSSSS
»
Двусторонние
*1 Ст Г*~
Односторонний
с подкладкой
W/Л. Ж
2*2
60с*5
|0**3
Односторонние
Односторонние
с подкладкой
б	3—8	9+14	15+21	22+26 '
ь	8+11	8+13	8+15	&+16
h	о+3	в+*		
Р	!±>	fl		
8	20—23	24-29 | 30-33 | 34—41 | 42-49				50-55	56+-60
b	6+9	8+7	8+4	8	6—3	8—7	,8—12
h	0^4		о+8				
												
	t		и имраопхде и прпоиаппиг	in DIM спилим ид пил лритлп Двусторонние V,	8	20-23	24-^29	ЗО-г-35	36+41	42+49	50+55	56+60
		С12			b	6—1	6—4	8-9	8-12	8-18	8-24	8-292
			2*2		h	О’1	И			q+s		•
К-образные с двумя скосами одной кромки

4 R5*f
Двусторонние
симметричные

Х-образные с двумя скосами двух кромок
60°*59<
60°* 5
Двусторонние
симметричные
	
8	12-^15	16-Г-23	24+33	34+46
Ь	8+4	8+2	8	8—2
h	о+3	0+4		
6	12+17	18-29	30-^41	42+50	51+60
b	8+3	8+1	8—3	' 8-8	8-11
h	о+3	о+4		о+8	
34*
524
Раздел VI, Учет при проектировании требований к стальным, конструкциям
Продолжение табл.. 24.10
Обозначение
швов
графи-
ческое
бук-
венное
Подготовка кромок
Выполненный шов
Размеры в мм
Х-образиые с двумя криволинейными скосами двух
।	кромок

С17
Явы
Двусторонние
б	30--35	- 36-5-41	42 4-51	52-ьбО
ъ	' 6-3	6—7	' 1 8-12, '	6—24
h,	0+4		°+5	
Без скоса кромок при
6 Б. Угловые
соединення
У2
УЗ
У4
У5
Уб
У7
Двусторонние
о впритык
мм 0 h—
е	imssss^
	

я
Односторонние
впритык
Без скоса кромок при I = ~— —5
/	2
Двусторонние'
Wjsssssi
9,
Односторонние
ро скосом одной кромки
Двусторонние

Односторонние
nLr  t
6	2-2,5	|	3-4,6		1	«“б	1		7-8
51 <	2-8					
Ъ	6±2	8±3		10±4	12±4	
	3					
hs	О*1'6	о+2	о+3 '			
Размер ориентировочный
6	1-2,5	3—5 ,	|	6
51		2-6	
b	6±3	l8±4	ю±4
h	о+115 .	о+2	, ' о+3
♦ &	2—30	
81	2-30	
k	0,55—6	
	1	. 3	.	
Размер ki ориентировочный		
6	1	- 11-30	
61	2-5-30	
k 1	0, зб —6	
fel	1	3	
	Размер	ориенти ровочный -			
		
6	4-7	|	8-^11	|	12-17	|	18-26
6j		1	4-26
b	54-11	|	64-13	|	54-15	|	' 54-18
	3	
1 h	о+3	о+4
р	l±l		
Размер ^—ориентировочный		
Гл. 24. Изготовление стальных конструкций
525
Продолжение табл. 24 10
Подготовка кромок
Выполненный шов
Размеры в мм
1 С двумя^скосами одной~кромки
а1	12-+17	184-25	264-35	) 364-41	42—60
’ 5!	12-60				
ь	6+4 - '	1 8+2	рз '	1 8-2	| 6—3
	6^2	1 5 1	6—2	6—4	|	,	3-5
*1	з±3	4±3	5±3	6±3	
h	о+4		о+5		
Ддустооонние
Односторонние
6	12-14	15—21	22-j-26
Й1	> 12-26		
ь	,3+12	6+14	6+15
*1	3		
Размер Av—ориентировочный			
С одним CKOCOtM одной кромки
Односторонние
6	2-2,5	34-4,5	5—6			7-9		С 104-30
8i	>3	'							
t k	3		4			5 I		6-8	| 	:	।
								
61	4—7	8—11		12-:-17			>	184-26 		 <<	
81	>8	-	-							
b	6+9 1	6+11 6.		6+13			6+16	'	
h	з±3			/	4±3		, 5±3	
	i	’ 3		+							
'р	1±!	2±2 '						
Размер ^—ориентировочный
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Продолжение табл.. 24.10
526
.-frl-
Обозначение
швов
графн-	бук-
ческое	венное
Подготовка кромок
Выполненный шов
Размеры в мм
С двумя скосами одной кромки
.5	12-=- 17	18-Г-25	26-35	36-47
48-^51	52^-6®
по
Двусторонние
А
со
7
Г. Соедннения^внахлестку
Б з скоса "кромок
Примечание. В случае сварки в стык кромок листов разной толщины (6 и 8Х) подготовка кромок производится татфке, как^Ги
для листов одинаковой толщины, если:	„ .
8 < 3 мм, разность толщины о«—8 не более 0,7 8;
8 в 4ч-8 мм,	»	»	^—8	„	»	0,6 8;
-	6 «=9—11 мм,	»	»	81—5	»	» 0,4 8;
6 -= 12-25 мм, .	81-8 „		0,5 8;
8 >	25 мм,	»	»	6Х—6	„	„7 мм.
Таблица 24.11
Наибольшая толщина шва при приварке прокатного
профиля к листу
Привари- _ ваемый профиль	Эскиз сварного соединения			Толщина профиля в мм ИЛИ его номер	Наиболь- шая толщи- на шва ^макс. в мм
Уголок				81 <9 6^10-20 8а>20	LLL «О «0 «о
^Двутавр	ч		Г3, L.	г—	№ 10-30 № 30,33 №	36 № 40,45 №	50 № Г5;63 ' №	65 №	7®	5 6 7 8 9 10 12 13
Швеллер	L_			№ 5-20 № 22-30 № 33-36 №	40	4 5 6 7
В проекте должны быть обеспечены доступность и
удобство выполнения сварных соединений и контроля
их качества. Основными условиями доступности руч-
ной сварки являются- возможность сварки электро-
дом стандартной длины 450 лш; удобное наблюдение за,
процессом сварки и свободный контроль качества вы-
полняемого шва. В табл. 24.12 приведены некоторые
конструктивные ограничения, подлежащие учету при
проектировании стальных конструкций с ручной свар-
I	Таблица 24.12
Конструктивные ограничения в сварных элементах при
Гл. 24. Изготовление стальных конструкций
52?
Эскиз
Продолжение табл. 24 12
Условия, обеспечивающие
удобство наложения швов
2,
при £<400 лслс
й<0,6&;
при &>400 мм—
h, не ограни-
чивается
Для приварки ребра «жест- \
кости а<с з \	' -
Недоступный для ^сварки^
участок шва
а 8 „
!гмнн" ~+10
е>0,7 а
е>0,7й
Сварка возможна на глубину m
Размеры в jkjk
>400
<400
250-400	<800
= h
—G,t>3 b
bh
400
<250
>2uU
<250
Сварка возможна при /г>250лси
кой, как, например, размеры выступающих деталей и
' минимальные расстояния между ними, которые помо-
гут найти правильные конструктивные решения также
для случаев, не приведенных в таблице/
Рис< 24.8. Конструктивные ограничения для составных
сечений при автоматической сварке трактором ТС-17М
а — схема сварки; б — график для определения максималь-
ных значений Bt
При автоматической сварке требуемые свободные
габариты^ для ее выполнения зависят от типов авто-
сварочной аппаратуры завода-изготовителя конструк-
ций На рис 24.8 приведены конструктивные ограниче-
ния для составных сечений в зависимости от размеров
сварочного, трактора типа ТС-17М, наиболее распро-
страненного на заводах стальных конструкций. При
автосварочном оборудовании других типов следует со-
ставить аналогичные габаритные схемы.
h
m
Ъ
Е. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ КЛЕПАНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
Для, удобства изготовления клепаных стальных кон-
струкций рекомендуется при их проектировании, при-
менять заклепки только одного диаметра; сокращать
количество различных толщин склепываемых пакетов
(с целью уменьшения разнообразия заклепок по дли-
нам); учитывать минимально-допустимые расстояния
между соседними заклепками и от соседних выступаю-
щих деталей из условия возможности производства
клепки; избегать клепки в закрытых и тесных местах,
применяя в этом случае вместо заклепок высокопроч-
ные или точеные болты.
В табл. 24.13 приведены ограничения в располо-
жении заклепок на 'разных полках уголков, обеспечива-
ющие качественное выполнение клепальных работ; ука-
занные в таблице соотношения целиком зависят от ди-
аметра заклепок и размеров обжимок, применяемых для
клепки, поддержек и ствола пневматического молотка.
На рис. 24.9 даны наименьшие расстояния от оси пнев-
матического клепального молотка до выступающей де-
тали в зависимости от высоты детали. Если в выступа-
ющей детали имеются ранее поставленные заклепки в
одной плоскости с заклепками,, для которых опреде-
ляется величина с, то в этом случае с определяется от
головки ранее поставленной заклепки.
Рис. 24.9. Наименьшее расстояние с от оси пневма-
тического клепального молотка до выступающей де-
тали в зависимости от ее высоты
а — прн й<250 мм, с >35 мм, б — при 250<й<350 мм,
65 мм-, в при h >350 мм, С >120 мм
Конструкция элементов должна быть удобна для
клепки, поэтому в двухстенчатых сечениях необходимо
учитывать следующие ограничения. Зазор N между кра-
ями 'двух склепываемых балок для закладки нагретой
заклепки и постановки поддержки должен быть не
меньше 75 juju, а наибольшее расстояние до дальней за-
клепки равно Я<600 л<Л1 (рис. 24.10,а); в случае соеди*
нения между собой элементов большой высоты, когда
расстояние Н до наиболее удаленной заклепки превы-
шает 600 мм, зазор N должен быть более 75 мм. При
зазоре 75 мм максимальное расстояние Н до наиболее
528	Раздел VI. У4ет при проектировании требований к стальным конструкциям
Таблица) 24 13
Размещение заклепок в разных полках уголка
<i
Значение величины с в jkjk при клепке														
машинной								ручной 	 _ '						
Размеры: d=17; D=45; е=3 (в мм)								, Размеры: d=17; £>==45; е=3 (в мм)						
8	( а													
	30	32	35	38 ,	40	45 v	50	30 |	32 | 35		38	40 |	45	50
6	24	22	16	7	—	—	—	24	22	16	7	—	—	—
8	—	24	20 "	14	—	—	—	—	24	20	14	7	—	—
10	1	—	—	23	19	14	—	—		—	23	19	14	—	—
12	—	—	26	22	19	—	—	—	—	26	22	, 19	— ' ,	—
14	—	—	—	25	22	11		—	—	—	25	22	11	—
16	—	1	1	—	—	25	16	—	—	—	—		25	16	—
18		1 -	- 1	1 -1	1 -	—	20	8	—			—	—	20	7
20	1 -	—			—	24	15		-1	, —	—	—		
1														
Размеры: cf=20; Z>=50; е=3 (в мм)								Размеры: д==20 ;£>=45; е=3 (в мм)						
8		 ...... а . . _.. ) 													
	32	|	|	35	1 38	40	45	50	55	30	32	1 35	38 '	| 40	|	45 ;	50
6	29	26	21	16	—	—	—	28	25	21	14	7	—	—
8	—	28	24	21	—	—	—	—	28 f	24 ;	19	15	__	—
10	—	30	27	24	14	—	—	—	-1	1 27	23	19	С- ““	—
12	—	—	29	27	19	—	—	—	—	29	25	23	11	—
14	—	—	—	29	22	10	—	—	—	—	28	25	17	—
16	—	—	—	31	26	16	—	—	—	—	30	28	21	7
18	—	—		—	28	1 21		1	1 “	—	—	30	24	1	15
20	—	1 -	1	—	30	1 24	14		1 -	—		—		
Гл. 24. Изготовление стальных конструкций
529
Продолжение табл. 24 13
_	;	Значение величины с в мм при клепке														
г	машиной								ручной						
1	Размеры d=23; £>=60; g—5 (в мм)									Размеры: d=23; £)=50; g=3 (в мм)						
.8	а													
	38	40	45	50	55 |	60 |	65 |	32	35 j 38		40	45	50	|	'55
6	33	31	22	—	—	—	—	32	29	25	21	—	—	—
, 8	35	33	26	—	—	—	—	—	31	28	25	15	—	— .
10	—।	35	29	20	—	—	—	—	33	30	28	19	—	—
12	т-	\ 		32	24	10	—	—	—	—	32	30	23	10	—
14	—	— ’	34	28	18	—	—	—	—	—	32	26	17	—
16	—	—	—	31	22	—	—	—	—	—	—	29	21	— ,
18		—	—	33	26	—	—	—	—	—	—	31	'25	15
20	—	— ’	—	35	, 29	20	—	—	—	—	—	—	—	—
24	| - | - | - | - Примечание. Для'удобства клепки нес где 8 — толщина основного уголка илн сую г — радиус закругления уголка.					34 16ХОДИМО 1) 2) ta толщи .Осталь	28 | 19 обеспечить: (4+*)- £> [Н ОСНОВНОГО И C1 ные обозначения		- (а—8-|- 'ЫКОВОГО по эски	Я-Л)3; УГОЛКОЕ зу.	ч		1 -	1 -	
удаленной заклепки со стороны, обращенной вверх в
процессе клепки, должно быть не более 1000 мм, а с
нижней стороны Н не должно превышать 600 мм. При
больших высотах бал~" необходимо предусматривать в

Рис. 24.11. Наибольший размер высту-
пающей детали при клепке пневмати-
ческой скобой
а — общий внд; б — график зависимости
величины выступающей детали h от ее
расстояния в до осн заклепки
*)
Рис. 24.10. Зазор между краями склепываемых
балок
' а— при небольшой высоте балок; б — при больших
высотах балок н небольших зазорах N
них специальные отверстия диаметром не менеё 150 мм
через 600 мм для подачи заклепок (рис. 24.10,5). При
зазоре N, равном и более 350 мм, никаких конструк-
тивных специальных мер для подачи заклепок преду-
сматривать не следует.
530
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Заклепки и выступающие детали при машинной
клепке следует размещать с учетом размеров кле-
пальной скобы. На рис. 24.11,0! схематично представле-
на клепка элемента с выступающей деталыр; "Для воз-
можности клепки скобой в этом случае необходимо,
чтобы высота выступающей детали не превосходила
величин, определяемых по графику на рис 24.11,6.
При толщине склепываемого пакета более 5 диамет-
ров заклепки необходимо применять конусные заклеп-
ки с повышенной закладной головкой с целью улучше-
ния заполнения отверстия (см главу 2.5). Клепка та-
кими заклепками может производиться как двумя пнев-
матическими молотками, так и клепальными скобами.
24.3.	КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРЫ БОРЬБЫ
С ДЕФОРМАЦИЯМИ, появляющимися
В РЕЗУЛЬТАТЕ СВАРКИ
Сварочные деформации могут быть общие, распро-
страняющиеся на весь отправочный элемент, и местные,
распространяющиеся в пределах одного или нескольких
деталей или их частей.
А. ОБЩИЕ ДЕФОРМАЦИИ
Серповидность (рис. 24.12,а) возникает под дейст-
вием неравномерной усадки сварных швов и прилегаю-
щих к ним зон основного металла; измеряется величи-
ной стрелы f прогиба. Конструктивными мерами борь-
Рис. ,24.12. Примеры общих де- ,
формаций элементов стальных
конструкций, появляющихся в ре-
зультате сварки
а — варианты серповидности, б — вин-
тообразность (скручивание), грнбо-'
видность, г —'перекос полок
бы являются: применение сечений, симметричных отно-
сительно нейтральной оси; симметричное расположение
объемов сварных швов (особенно для сечений высотой
менее 1000 мм); симметричное относительно нейтраль-
ной оси расположение креплений мелких деталей, а при
необходимости несимметричного их расположения (осо-
бенно для сечений высотой менее 800 мм) — прикреп-
ление по противоположной полке «холостых» планок
швами, статический момент которых относительно оси
был бы (равен статическому моменту швов, крепящих
мелкие детали с другой стороны.
Продольное укорочение сварных элементов происхо-
дит вследствие усадки продольных и поперечных швов.
Мерой борьбы является назначение заводом-изгото-
вителем припусков на усадку по длине деталей.
Винтообразиость — скручивание (рис. 24.12,6) обра-
зуется в сплошностенчатых элементах под действием
крутящих моментов от усадочных напряжений в про-
дольных швах и прилегающих зонах разогрева основно-
го металла. Если элементы соединяются на монтаже в
жесткий узел с помощью (общих на несколько элемен-
тов накладных фасонках, то винтообразиость особого
значения не имеет, так как выправляется при стяжке
узлов. Для свободно стоящих элементов или не связан-
ных общими, выправляющими деформации фасонками
винтообразиость Д не должна превышать 1 мм на
1 пог. м длины элемента, а общая винтообразиость —
не более 10 мм. Конструктивной мерой борьбы являет-
ся увеличение жесткости на кручение путем установки
диафрагм через 1,5—2 м по длине элемента.
Грибовидность полок (рис. 24.12,в) возникает от по-
перечной усадки поясных швов и зависит главным об-
разом от толщины полки элемента и высоты катета по-
ясного шва. Величина грибовидности полок определяет-
ся отношением стрелы прогиба Д полки к ширине поя-
са В и не должна превышать 0,01. Конструктивной ме-
рой борьбы является применение диафрагм или ребер
жесткости, устанавливаемых до сварки поясных швов,
в местах, гдё грибовидность недопустима.
Перекос полок (рис. 24.12,а) определяется отноше-
нием смещения кромки полки от проектного положения
Д к ширине пояса В, предельная величина которого до-
пускается не более 0,01. Конструктивной мерой борьбы
является установка диафрагм.	'
Б. МЕСТНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ
Коробление части плоскости листовых деталей
(«хлопуны») может возникать как по торцам элемента
(рис. 24 13,а), так и в его средней части (рис. 24.13,6) в
результате пластических деформаций, возникающих в
Рис. 24.13* Примеры местных деформаций от-
дельных деталей элементов стальных конст-
рукций
а — коробление части плоскости листа («хлопуны»)
по торцам элемента, б — то же, в средней части эле-
мента; в — волнистость кромок; г — коробление у сты-
ковых швов, д — грибовидность мелких деталей со-
ставного сечення; е — отклонение плоскости листовой
детали на угол а, ж —- конструктивные меры борьбы
с отклонением, указанным в п. «е»
Гл, 24. Изготовление стальных конструкций
531
тонких .стенках под действием поперечной и продольной
усадки швов, прикрепляющих ребра жесткости и пояса
к стенке. Этот вид коробления является в большинстве
случаев недопустимым дефектом и для избежания его
не следует применять тонких стенок, имеющих отноше-
h
ние — >100 (где h — расстояние между поясами балки
б
или продольными ребрами, а 8 — толщина стенки).
Коробление свободных кромок (рис. 24.13,в) длин-
ных листовых деталей («волнистость» кромок) являет-
ся следствием продольной усадки поясных швов и
прилегающей зоны разогрева основного металла, вызы-
вающей сжимающие напряжения такой величины, что
происходит потеря устойчивости свободных кромок; ко-
робление кромок может произойти и в местах приварки
к поясу ребер жесткости под действием поперечной
усадки прикрепляющих швов. Коробление кромок для
сжатых поясов является серьезным дефектом, ухудша-
ющим работу пояса на устойчивость, и не должно
превышать 0,1 его толщины. Наиболее действенной ме-
рой борьбы является назначение размера вылета пояса
не более 10 его толщин.
Коробление в районе стыковых швов (рис. 24.13,г)
появляется обычяо при V-образных или несимметрич-
ных Х-образных разделках кромок под сварку. Для
сжатых поясов стрелку прогиба не следует допускать
более 0,1 8П . Конструктивными мерами борьбы яв-
ляются: замена косых стыков прямыми; применение
для стыковых швов автоматической сварки без раз-
делки кромок (с заданным зазором) либо при ручной
сварке — устройство симметричной Х-образной раз-
делки.
Грибовидность мелких деталей (рис. 24.13,6) со-
ставного таврового или двутаврового сечения может
достигать значительных величии. Во избежание этого
в местах, где грибовидность недопустима, следует либо
принимать толщину полки не менее 0,1 ширины (т. е.
в
10), либо конструировать эти детали из обрезков
прокатных двутавров.
Отклонение плоскости отдельных листовых деталей
от заданного угла примыкания к основному сечению по-
казано на рис. 24.13,е для случая выхода в виде кон-
соли листовой детали за пределы основного сечения
(опорная плита в базе колонны). Мерой борьбы яв-
ляется конструирование плиты с вылетом I не более 5
ее толщин или введение в конструкцию ребер, предо-
храняющих плиту от усадочной деформации
(рис, 24ЛЗ,ж).
24.4.	ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ В РАЗМЕРАХ
КОНСТРУКЦИЙ
Одним из факторов'технологичности стальных кон-
струкций является взаимозаменяемость составляющих
их сборочных деталей. Поэтому размеры этих деталей
должны быть в пределах заранее предписанных допу-
скаемых отклонений, обеспечивающих определенную им
посадку. По плотности и величине зазора сопряжения
могут быть разбиты на три типа:
1)	плотное («рис 24 14,о) — определяемое отсутст-
вием зазора при любых отклонениях в размерах со-
прягаемых деталей и конструкций. В этом случае по-
становка детали осуществляется с усилием под удара-
ми кувалды, запрессовкой домкратом и т. д.;
2)	ограниченно свободное (рис. 24.11,6) —1 опреде-
ляемое* наличием между сопрягаемыми деталями зазо-
ра, величина которого колеблется в заранее обуслов-
ленных пределах, при этом минимальная величина за-
зора может 'равняться нулю; деталь при сборке должна
свободно войти в промежуток, образуемый собранными
деталями;
3)	свободное (рис. 24.14,о) — определяемое обяза-
тельным наличием зазора любой гарантированной ве-
личины при любых отклонениях в размерах сопрягае-
мых деталей. '	ч
В табл. 2444 приведены допускаемые отклонения
в размерах стальных конструкций по СН 95—60 [23].
Они обезличены, зависят от длины изготовляемой дета-
ли и крнструкции и учитывают действительную точ-
Рис. 24.14. Сопряжения стальных конструкций
а ~ плотное; б — ограниченно свободное, в — свободное
Обозначения: А, В—номинальные размеры; 4g, Bg — предельные
размеры наибольшие; 4М, Вм — то же, наименьшие; Дд , Д^ —
допускаемые отклонения, равные 4g—4М, Bg—Вм; ВО — откло-
нение верхнее, равное 4g—A, Bq—В; НО — отклонение нижнее,
равное 4—4„, В—Вч:	— наТяг наименьший, равный В„ —
47	МММ	м
—4g = 0, Ng— натяг наибольший, равный 4М — Bg; Sg — зазор '
наибольший, равный 4g—Вм;	SM~зазор наименьший,
равный 4М—Bq
ность операций технологического процесса, в частности
сборку по разметке или сборку с помощью сборочных
приспособлений и кондукторов. Каждой операции со-
ответствует своя точность, и поэтому указание в про-
екте точности .изготовления изделий определяет в по-
следующем и процесс их изготовления. Так как с уве-
личением точности стоимость изготовления повышается,
то последнюю следует назначать наименьшей, исходя из
данных условий обеспечения прочности и характера ра-
боты конструкции.
Во избежание дополнительных работ на сборке при
проектировании надлежит предусматривать необходимые
компенсаторы в виде зазоров, прокладок и деталей, с
помощью которых можно устранить неизбежные неточ-
ности в размерах сопрягаемых деталей и конструкций
532
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Таблица 24.14
Допускаемые отклонения действительных^ размеров от
проектных в стальных строительных конструкциях
,	Наименование деталей и элементов	Отклонения (±) в мм для элементов конструкций длиной в м						
	V	1—S	5—10	10—15	15-20	20—25	ю А
1. Отклонения от размеров сборочных деталей \							
Длина и ширина отрезанной детали:		1					
а) кислородом вручную по на- метке 		3	3,5	4	4,5	5	—	—
б) ножницами или пилой по	2	2,5	3	3,5	4	—	—-
в) ножницами или пилой по упору 		1,5	2	2,5	3	3,5	—	—
г) кислородом полуавтоматом и автоматом по шаблону .	2	2,5	3	3,5	4	—	—
Длина и ширина строганой де- тали на кремкистрогальном или фрезерном станке . .	1	1.5	2	2,5	3		—
Расстояния между центрами крайних отверстий:							
проколотых н просверленных по иаметке	.'		2	2,5	3	3,5	4	—	—
проколотых и просверленных по шаблону со втулками .... Расстояния между центрами смежных отверстий	1	1.5	2	2,5	3	—	—
проколотых и просверленных по наметке или шаблону . .	1.5	—	—	—	—	—	—
просверленных^ по шаблону со втулками		0,7		—	—	—	—	—
2. Отклонения от размеров элементов конструкций < после окончательного изготовления				j			
собираемых на стеллажах по раз- метке или на оолтах 		' 3	5	8	11	12	14	15
собираемых в кондукто- рах и других приспособлениях с укрепленными фиксаторами, а так- же по копиру с фиксаторами;,	2	3	5	7	8	9	10
размеры (длина, ширина) между фрезерованными поверхностями (при любом способе сборки),	1	1,5	2	2,5	3	3.5	4
расстояния между группами монтажных отверстий, образован- ных в отдельных деталях при об- работке и установленных на сбор- ке по разметке ,	.			3	5	8	11	j 12	14 1	15
то же, образованных в отдель- ных деталях при обработке и уста- новленных на .сборке с помощью фиксаторов . ! -	.	2	3	5	7	8	9	10
то же, просверленных по кон- дукторам, в законченных изготов- лением конструкциях	 «	1	1,5	2	2/	3	3,5	4
Примечание. К группе отверстий относятся: отверстия для крепления одного или совместно нескольких элементов кон- струкций в узле; отверстия для заклепок или болтов в стыка* универсальных—на длине полунакладки, в стыках ступенчатых — на участке между отдельными стыками.							
24.5.	МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВАРИАНТОВ
ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ
ПО СТОИМОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Выбор наиболее оптимального конструктивного ре-
шения должен производиться в процессе проектирова-
ния на основе технико-экономического сравнения раз-
личных вариантов. При этом следует учитывать, что
основным элементом стоимости конструкций является
стоимость металла и других материалов, идущих иа их
изготовление; вторым элементом — заработная плата
рабочих, занятых на заводе изготовлением; последним
элементом — цеховые и общезаводские накладные
расходы. Оценка вариантов конструктивных решений
только по расходу стали (как это дёлается некоторы-
ми проектировщиками') без учета стоимости изготов-
ления недопустима, так как нередко конструкция, име-,
ющая меньший вес, требует для своего изготовления
больших затрат труда, чем более тяжелая.
Для определения стоимости изготовления проекти- -
руемой конструкции на стадии проектного задания или
технического проекта рекомендуется методика, предло-
женная канд. техн, наук Я. М. Лихтарниковым и впо-
следствии доработанная и дополненная д-ром техн,
наук проф. Н. С. Стрелецким, согласно которой расчет к
стоимости изготовления ведется по следующим опера-
циям. сборка — собственно сборочные работы; сварка —*
собственно сварочные работы; обработка — резка*,
правка и образование отверстий; клепка — рассверлов-
ка и клепка. Стоимость вспомогательных операций учи-
тывается соответствующими коэффициентами
Трудоемкость расчетных операций по обработке и
сборке определяется не для всей конструкции в целом*,
а только для основных ее деталей или элементов, раз-
меры которых могут быть выявлены на ранних стадиях
проектирования. Затраты труда на изготовление осталь-
ных дополнительных деталей (накладок, прокладок
и т. д.) учитываются соответствующими коэффициента-
ми. Трудоемкость сварочных работ определяется толь-
ко по основным швам, т. е по всем' погонажным швам*
соединяющим между собой основные детали элемента,
или швам, прикрепляющим элементы к фасонкам уз-
лов. Швы, прикрепляющие накладки, прокладки и
прочие дополнительные детали, относятся к дополни-
тельным, трудоемкость которых учитывается соответ-
ствующим коэффициентом. Трудоемкость клепки и рас-
сверловки определяется аналогично трудоемкости свар-
ки, т. е. по выклепке только основных заклепок, к ко-
торым относятся заклёпки,' соединяющие детали стерж-
ня элемента.
Для расчета стоимости изготовления проектируе-
мой конструкции, включая стоимость металла, можно
пользоваться формулами:
^св ~ 1.2 S Яп<2п + 4,4 [п0(а(бр^обрФсб > +
+ асб^сб^сб) + Фев асв»	(24.3)-
Ккл = 1.2	+ 4,4 [и0(«обр^брфобр +
+ ^б^сб'^сб) + фкл аклВ ^з^кл] >	(24.4>
где Кп—стоимость 1 т проката по
прейскуранту;
Qn—количестве тонн проката
данного профиля, идущего
иа изготовление конструк-
ций;
По — число основных деталей в
конструкции,
ГAi 24. Изготовление стальных конструкций
533“
100	200	000 Ш 500
Средний дес основной детали	0кг.
Рис. 24.15. Трудоемкость ^обработки основ-
ных деталей стальных конструкций
а — без отверстий; б — с 10 отверстиями; в — с
50 отверстиями, г — со 100 отверстиями. 1 — из
ферм под сварку
а — колонны, стойки и опоры газопроводов решетча-
тые, постоянного и переменного сечений из прокатных
профилей, б — колонны сплошные из листовой и про-
фильной стали постоянного и переменного сечений;
в — фермы стропильные, подстропильные, решетчатые Л
подкрановое балки
аобр, асб> «св,акл“^ расчетные стоимости
1 чел.-часа;
I— длина основных сварных
швов (в Л»), стоимость ко-
торых определяется с уче-
том данных табл. 24.15;
расчетных
обработке,
и клепке,
по рис.
и табл.
п3—количество основных за-
клепок (в шт.), стоимость
которых определяется с
учетом данных табл. 24.15;
^обр, 4б, *сы ^кл— трудоемкость
операций по
сборке, сварке
принимаемые
24.15,—24.19
24.16;
Феб. Фев. 'Ркл — коэффициенты,
Фобр»
учитываю-
щие затраты труда на об-
работку, сборку, сварку и
клепку дополнительных
деталей, причем коэффи-
циенты фобр и <Рс5 при-
нимаются по рис. 24 20, а
коэффициенты фСв ,и Фкп
принимаются для конст-
рукций типа колонн4св =
= 5; фкл ^3; для решет-
чатых конструкций <рсь =
= 3; фкл для балок
сплошного сечеиия ^св =
-2; 1ркл -1,5.
Рис. 24.17. Трудоемкость сборки различных
элементов-стальных конструкций под сварку
а — правые прогоны и балки; б — прогоны кровли, а
также сложные ригели фахверка из прокатных профи-
лей; в — связи и распорки из прокатных профилей;
г — лестницы и площадки
534
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Рис. 24.18. Трудоемкость наложения 1 пог. м
шва при ручной сварке в нижнем положении
электродами ЦМ-7 диаметром 6—6,5 мм (при
сварке другими электродами принимают коэф-
фициенты: для электродов марки ОММ-5 —
1,5, СМ-11 — 1,2 и УОНИ-13 — 1,4; при свар-
ке в горизонтальном и вертикальном положе-
ниях принимают коэффициент 1,4)
а — с двусторонним скосом кромок, б — без скоса крб-
мок, в — внахлестку, в тавр и в угол, е — с односто-
ронним скосом кромок
Рис. 24 19. Трудоемкость наложения
1 пог. м шва, выполняемого автоматической
и полуавтоматической сваркой (сплошные
линии — автоматическая сварка; пунктир-
ные — полуавтоматическая)
а«*с К-образным скосом кромок; без скоса
кромок, в — внахлестку, в тавр, в угол, г ~ с
двусторонним скосом кромок’, д — с односторон-
ним скосом кромок
Рис. 24 20. Коэффициенты трудо-
емкости операций обработки фОбР
и сборки фсб
Таблица 24.15
Расчетные стоимости 1 чел.-часа иа основных
операциях _
Операции j	Коэффициент	Стоимость 1 чел.-часа в руб. —КОП.
Обработка деталей . . . 		“обр	0-44
Сборка	  .	“сб	0-50
Сварка			“св	0-56
Клепка, включая рассверловку . .	“кл	0—53
Таблица 24.16
Трудоемкость рассверловки и клепки 100 шт. заклепок
в чел.-час
Разновидность клепки и рассвер- ловки	Вид клепки			
	скобой	пневмати- ческим молотком	скобой	пневмати- ческим молотком
	при диаметре заклепок в мм			
	! 19		22	
Рядовая ..... Групповая .... Подборная ....	2,4 3,3 4,7	6,3 7,6	2,5 3,5 4,9	7,6 9,2
Гл. 25. Транспортирование
535
ГЛАВА 25
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
25.1. ПЕРЕВОЗКА СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ
А, ГАБАРИТЫ ОЧЕРТАНИЯ ПОГРУЗКИ ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА И ПРИБЛИЖЕНИЯ СТРОЕНИЙ.
СТЕПЕНИ НЕГАБАРИТНОСТИ. УКАЗАНИЯ ПО ПЕРЕВОЗКЕ
На рис. 25.1 показаны габариты по ГОСТ 9238—59:
очертания погрузки (габарит ГТ, измененный в соот-
ветствии с указаниями ГОСТ, раздел IV, пп. 14 и 20),
подвижного состава I-Т и приближения строений же-
лезных дорог на перегонах и станциях.
Элементы^ стальных конструкций, погруженные на
подвижной состав, должны вписываться в габарит очер-'
тания погрузки.
В табл. 25.1 приведены характеристики обычно при-
меняемых вагонов: двухосных платформ грузоподъем-
ностью 20 т (производство их в настоящее время пре-
кращено); четырехосных платформ грузоподъемностью
60 т типа 1936-г. и с удлиненной рамой, а также гон-
дол (полувагонов) грузоподъемностью 60 т. В исклю-
чительных случаях применяются .транспортеры грузо-
подъемностью от 30 до 230 т. Транспортеры дают воз-
можность снизить центр тяжести груза, что увеличи-
вает устойчивость груза и уменьшает ,количество креп*
лений его на вагоне.
Рис. 25.L Габариты очертания погрузки, подвижного состава и приближения строения
по ГОСТ 9238—59
а — габарит очертания погрузки; б — габарит I-Т подвижного состава железных дорог широкой колеи 1524 лис;
в — габарит с приближения строений железных дорог колеи 1524 мм на станциях, г — то же, на переюнах;
Р — уровень верха головки рельса; Я —наименьшее расстояние до оси главного пути; / — база вагона или
транспортера в метрах;---------линия грузов, пропускаемых через сортировочные горки;-------линия
приближения вновь строящихся зданий и сооружений, расположенных у крайних путей на перегонах и
станциях;-----------линия, выше которой на перегонах и станциях не должно подниматься ни одно устрой-
ство, кроме искусственных сооружений, иасгилов переездов, стрелочных переводов, напольных устройств СЦБ
на станциях и индукторов локомотивной сигнализации; ------—линия приближения вновь сооружаемых
фундаментов зданий, фундаментов опор, прокладки тросов, кабелей, трубопроводов и других, не относящихся
к пути сооружений на перегонах, за исключением искусственных сооружений и устройств СЦБ в местах рас-
положения сигнальных и трансляционных точек;........—линия приближения для туннелей и перил на
мостах
Характеристики железнодорожных платформ
Таблица 25.1
Эскиз и паоаметпы			Размеры в мм					
		 1 _	м		Двухосная грузоподъемностью		Четырехосная грузоподъемностью 60 m			Гондола гру- зоподъемно- стью 60 ш (полувагон)
								
	ИЗ		нетормозная	тормозная	нетормозная	тормозная	нетормозная с удлиненной рамой	
								
Длина по лобовым листам 		 Длина по осн сцепления-автосцепок . . . 1 ... - .............. . > b ...................			9 200 10 424 9 114 2 750	9 200 10 424 8 364 2 750	12 974 14 194 12 874 2 770	12 974 14 194 12 102 2 770	13 400 14 620 13 300 2 770	1	12 700 13 940 12 004 2 960
536
Раздел VL Учет при проектировании^ требований к стальным конструкциям
Продолжение табл. 25.1
Эскиз и параметры				Размеры в мм	>			
		Двухосная грузойодъемностью 20 ш		) Четырехосная грузоподъемностью 60 m			Гондола гру- зоподъемно-
	L . ч	нетормозная	тормозная	нетормозная	тормозная	нетормозная с удлиненной рамой	стью 60 m (полувагон)
Высота пола платформы над головкой рельса ... 	 База (расстояние между скатами или шкворнями тележек)	 Максимальная возможная длина погру- жаемого груза .......	 ♦ Длина груза, погруженного над тормо		1325 5 500 ' 10 004 ЗНОЙ будкой, П£	1 325 5 500 8 809* шнимается как j	1 271 9 294 1	13 774 1ля нетормозных	1 271 9 294 , 12 552* : платформ.	1284 9 720 14 200	1390 8 550 13 500
Элементы конструкций, погруженные на подвижной
состав и выходящие за пределы габарита очертания
погрузки (рис. 25.1,а), считаются негабаритными. В за-
висимости от величины выхода за пределы очертания
погрузки, негабаритность подразделяется на 5 степе-
ней — от нулевой до четвертой (рис. 25.2). Сверхнега-
Рис. 25.£. Негабаритности
а — нулевой степени; б — первой степени; в — второй степени;
е — третьей степени; д — четвертой степени, е — зоны негаба-
ритности; Р — уровень верха головки рельса; 7 — очертание по-
грузки; 2 — зона верхней негабаритности; 3 — зона боковой
негабаритности; 4 — зона нижней негабаритности
баритными считаются грузы, очертания которых при
погрузке на подвижной, состав выходят за пределы:
а) очертания III степени негабаритности на высоте бт
уровня головки рельса более 3608 мм\ б) очертания не-
габаритности IV степени; в) очертания погрузки в зо-
не нижней негабаритности (см. рис. 25.2,е).
Перевозка негабаритных грузов, в особенности III
и IV степеней негабаритности и сверхнегабаритных,
связана со значительными трудностями для железных
дорог, высокой стоимостью перевозок и может произво-
диться только в исключительных случаях
Груз не должен выступать более чем на 400 мм за
пределы буферных, брусьев' (табл. 25.1) и очертания по-
грузки (рис. 25.1,а), а по, весу не должен превышать
грузоподъемности вагона. Центр тяжести груза должен
находиться над центром платформы. Допускается сме-
щение центра тяжести груза от центра платформы в
поперечном направлении на 100 мм и в продольном на
Va. длины базы вагона.
Груз должен располагаться на полу вагона равно-
мерно, а загрузка тележек или колесных пар должна
быть’ одинаковой. Допускается разница в нагрузках
на колесные пары двухосных вагонов не более 4 т и на
тележки четырехосных вагонов не более 10 т.
Перевозка элементов конструкций длиной более
14 200 мм производится на сцепах из двух или трех
платформ с опиранием груза соответственно на две или
на одну платформу. При погрузке с опиранием на две
платформы (рис. 25.3) необходимы специальные уст-
ройства (турникеты), 'обеспечивающие повороты плат-
формы при прохождении по кривым и изменение рас-
стояния между платформами при трогании поезда с ме-
ста и торможении. Устройство турникетов очень тру-
доемко и дорого, поэтому следует преимущественно по-
гружать на сцеп с опиранием на одну платформу. При
погрузке длинномерного груза с опиранием на одну че-
тырехосную платформу и совпадении центра тяжести
груза с серединой платформы максимальная длина гру-
за в зависимости от его веса (при комбинированном рес-
сорном подвешивании платформ) должна быть не бо-
лее величины, указанной в табл. 25.2.
Таблица 25 2
Наибольшая допускаемая длина груза, погруженного
на сцеп с опиранием на одну четырехосную платформу
Вес груза в т, не более	60	50	40	30	20,
Длина груза в мм, не более 		16 000	17 000	19 000	22 000	27 000
Гл. 25. Транспортирование
537
Рис. 25 3. Схема погрузки с опиранием
на две платформы
а — схема погрузки; б — деталь турникета,
7 — подвижный турникет, 2 — неподвижный
'турникет; 3 — шкворень, 4 — груз
При размещении на сцепе из двух платформ груза,
опирающегося на подкладки, уложенные посередине
каждой грузонесущей платформы, нагрузка на каждую
из этих платформ не должна превышать величин, ука-
занных в табл. 25.3.	у
Таблица 25 3
Наибольшая допускаемая нагрузка на одну платформу
сцепа
Тип платформы	Допускаемая нагрузка в пг
Двухосная грузоподъемностью 20 тп ...... Четырехосная грузоподъемностью 60 m (типа	17
1936 г.) . .		 . . . .	26 ,
Четырехосная грузоподъемностью 60 m с уд- линенной рамой 	 		35
Б. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НЕГАБАРИТНОСТИ ГРУЗА
,	НА КРИВОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
При прохождении подвижного состава по кривой'
ось груза смещается с оси пути, причем наибольшие
смещения наружу кривой будут по' концам груза, а
внутрь кривой — посередине груза.
Условно габаритным считается груз; габаритный на
прямых участках пути и выходящий за габарит очерта-
ния погрузки (рис. 25.1,а) на кривой, если величина
выхода не превышает уширений габаритов приближения
строений и междупутий на этих кривых. Проверка не-
габаритности производится для кривой условного ради-
уса /?=350 м, определенная для этого радиуса нега-
баритность называется расчетной
‘Расчетную негабаритность следует проверять для
длинномерных грузов, перевозимых подвижным соста-
вом с большой базой (транспортер, сцеп платформ),
при длине груза более 24 000 мм или при отношении
длины груза к базе более 1,41. Базой транспортера на-
зывается расстояние между шкворнями главных балок;
базой платформ —• расстояние между осями у двухос-
ных платформ или шкворнями тележек у четырехос-
ных платформ и гондол; базой сцепа — расстояние меж-
ду точками опирания груза при опирании на разные
платформы и расстояние между осями платформ —
при опирании на одну платформу. Для грузов, погру-
женных на сцеп с опиранием на одну платформу гру-
зоподъемностью 60 либо 20 т и с опиранием на две
платформы грузоподъемностью 60 или 20 г, расчетная
негабаритность проверяется только для длин грузов,
превышающих приведенные в табл. 25.4.
Таблица 25 4
Предельные длины грузов, погруженных на. сцеп,
при которых не требуется проверка расчетной
негабаритности
Подвижной состав, на кото- | рый опирается груз	Длина плат- формы по । лобовым листам в м 1	База плат- формы или сцепа в м	Наиболь- шая длина Jгруза в м
1.	Отдельная четырехосная платформа с- удлиненной ра- мой • .			 2.	Отдельная четырехосная платформа типа 1936 г. . 3.	Отдельная двухосна'я ’ платформа . . „ 	 4.	Сцеп из двух четырех- осных платформ с удлиненны- ми рамами	,	, 5.	Сцеп из двух четырех- осных платформ типа 1936 г. , 6. Сцеп из двух двухосных платформ			 Приме ч а н и е. При г одну платформу длина груза о	13,4 . 12,974 9,2 13,4 12,974 9,2 югрузке на шределяется	9,72 9,294 5,5 14,62 14,194 10,424 сцеп с опр по позиция	18 17,5 13 23,8 23,3 19,1 юанием на м 1, 2, 3.
При проверке расчетной негабаритности определяет-
ся увеличение ширины груза, равное величине выходов
его на условной кривой 7?—350 м за вычетом имеющих-
ся на этой кривой уширений габаритов приближения
строения и междупутий.
Величина смещения оси груза с оси пути для двух-
осных и четырехосных платформ, сцепа платформ, а
также транспортеров, имеющих не более трех осей,
определяется по формулам:
J?_ л
8R 8R 8R
, JL
8R °’
(25.1)
(25.2)
где fi — величина смещения наружу кривой в мм;
f2— величина смещения внутрь кривой в мм;
L — длина груза в мм;
I — база платформы или транспортера в мм;
/Сц— база сцепа платформ в мм;
R,— радиус кривой в мм;
538	Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
b —• увеличение расстояния (по горизонтали) от
оси пути до сооружения, находящегося с на-
ружной стороны кривой, или половина -увели-
чения ширины междупутий двухпутной линии
в мм, определяемое по табл. 25.5;
а — увеличение расстояния от оси пути до соору-
жения, находящегося с внутренней стороны
кривой, при отсутствии возвышения наружно-
го рельса, или половина увеличения ширины
междупутья двухпутной линйи в мм
(табл. 25.5) %
Таблица 25 5
Увеличение горизонтальных расстояний между осями двух смежных путей и между осью пути и габаритом
приближения строений на перегонах в кривых участках пути (а и Ь)
Радиус кривой в м	Расчетные возвыше- ния наруж- ного рельса в мм	Между осями двух смежных путей в мм			Между осью пути и габаритом приближения строений в мм					
		при отсутствии возвы- шения или при равных возвышениях наружных рельсов обоих путей; при возвышении на- ружного рельса внеш- него пути менее воз- вышения наружного рельса внутреннего пути	при возвышении наружного рельса внешнего пути более возвышения наружного рельса внутреннего пути	при отсут- ствии воз- вышения наружного рельса внутренне- го пути	при возвышении наружного рельса					при отсутствии возвышения наружного рельса с на- ружной и внутренней сторон кривой а—в
					а с внутренней стороны кривой ' на высоте	\				Ъ с наруж- ной сторо- ны кривой при высоте 5 550л 4-267	
					5550	4310	1200	267		
4000	35	20	70 .	125	130	105	35	15	10	10
3500	40	20	80	145 ч	150	120	40	20	10	10.
3000'	45	25	95	160	170	135	45	20	15	15
2000	70	35	145	250,	. 260	,210	70	30	20	20
1800	75	40	155	270	J 280	225	75	35	20	20
15Q0	90	50	185	325	340	270	95	40	25	25
1200	115	60	- 235	410	430	340	115	50	30	30
1000	125	75	' 265	455	470	375	130	60	35	35
800	125	90	280	470	486	385	140	65.	45	45
700	125	105	295	~ 485/	485	390	145	75	50	50
600	125	120	310	500	495	400	155	80	60	60
500	125	145	335	525	505	410	170	• 95	75	75
400	125	180	370	560	525	430	185	110	90	90
350	125	205	•395	590	540'	440	200	125	105	105
300	125	240	430	620	555	460	215	140	120	120
250	125	290	480	670	580	480	240	165	145	145
200	125	360	550	740	615	520	275	200	180	180
180	125	400	590	780	635	540	295	220	200	200
150	125	480	670	870	675	580	335	260	240	240
Таблица 25 6
Для многотележечных транспортеров и сцепов плат-
форм смещение середины груза внутрь кривой увеличи-
вается из-за смещения базы платформы, сцепа или групп
тележек транспортера на величину, зависящую от раз-
мера базы, а смещение концов груза наружу кривой
уменьшается на эту же величину. Величина смещения
концов груза fi должна быть увеличена на величину
разбега ходовых частей вагона, определяемую по фор-
муле
£2 / /2 \ ‘
Значения —•[ — в мм
SR\, 8Rl
/< = 57,5 —-
1,41) мм,
(25.3)
где L—щлина груза в мм;
I—• длина базы вагона или транспортера в лш.
L2 Za
Значения величин —- и-— приведены в табл. 25.6,
oR 8R
а величины К — в табл. 25.7. Величины а и b при рас-
четном #=350 м принимаются равными 105 мм. Пре-
дельные габариты отправочных элементов при наиболее
часто встречающихся схемах погрузки с учетом выхода
концов груза наружу при прохождении по кривой
#=350 м и от разбега ходовых частей приведены в
табл. 25.8.
Длина L (Z) в м	Радиусы кривых в м								
	200	250	300	350	400	450 1	500	550	600
5 	16	13	10	9	8	7	7	6	5
6	23	18	15	13	12	10	9	8 (	8
7	31	25	20	18	16	14	13	И	Ю '
8	40	32	27	23	20	18	16	15	14
9	51	41	34	29	26	23	21	18	17
10	63	50	42	36	32	28	25	23	21
11	76	61	50	43	38	34	31	23	25
12	90	72	60	51	45	40	36	33	30
13	106	85	70	60	53	47'	43	38	35
14	123	98	82	70	’ 62	54	49	45 >	41
15	141	ИЗ	94	80	71	63	57	51	47
16	160	128	107	91	80'	71	64	58	54
17	181	< 145	у 120	ЮЗ	91	80	73	66	60
18	203	162	135	116	102	90	81	74	68
19	226	181	150	129	113	100	91	82	75
20	250	200	167	143	125	111	100	91	84
21	276	221	184	158	138	123	111	100	92
22	303	242	202	173	152	134	121	ПО	101
23	331	265	220	189	166	147	133	120	ПО
24	360	288	240	206	180	160	144	131	120
Гл. 25. Транспортирование
539
Продолжение табл, 25.6
Длина ЦО в м	Радиусы кривых в м								
	200	250	| 300	350	| 400	450	500 |	550 |	600
25	391	313	260	223	196	' 174	157	142	130
26	423	338	282	241	212	188	169	154	141
27	456	365	304	260	228	203	183	166	152
28	490.	392	327	280	245	218	196	178	164
29 ;	526 i	421	350	300	263	234	211	191	175
'зо	563	450	375	321	282	250	225	205	188
31	601	481	400	343	301	267	241	218	200
32	640	512	’ 427	366	320	284	256	233	214
33	681	545	454	389	341	303	273	248	227
34	723	578	482	413	362	321	289	263	241
35	766	613	510	438	383	340	307	278	255
36 '	810	648	540	463	405	360	324	295	270
37	856	685	570	489	428	380	343	311	285
38	. 903	722	601	516	452	401	361	328	301
39	951	761	634	543	476	423	381	346	317
40	1000 :	800	667	571	500	444	.400	364	334
Таблица 25 7
Выход концов длинномерного груза К от разбега
/	ходовых частей
) j	Величина Я в мм при погрузке на
Длина груза	двухосную платформу с базой 5,5 м	четырехосную платформу с базрй		сцеп из двух платформ		
в м		9,3 м	9,72 м	двухос- ных с базой 10,42 м	четырех- осных с базой 14,19 м	четырех- осных с базой 14,62 м
10	< 23	\	—	—	—	—	—
И	,	34	—	—	—	—	—.
12 ,	44	—	—	—	—	—
13	55	—	—	—	—	—
14	66	6	2	—		—
15	75	12	7	—	—	—
16	86	18	14	—	—	
17	—	24	20	13	—	—
18	—	30	25	18	—,	—
19		36	31	24	— j	—
20	—	Я	37	29	—	—
21	—	49	43	35	—	—
22	—	55	49	40	8	—
23	, —	61	55	46	12	9
24	—	67	61>	53	16	13
25	—	74 ,	67	57	1 20	17
26	—	80	72	63	24	21
27	/	86	79	68	'	28	24
28		—	—	74	32	29
29	—	—	—	79	36	1	33
30	—	—	—	85	40	37
Таблица 25 8
Наибольшая ширина груза а в мм при высоте Н и
длине ДМакс> соответствующая очертанию
погрузки и негабаритности разных степеней
Макси- мальная высота Н в мм 		Габарит очертания погрузки (рис. 25 1.а)	Негабаритность степени				
		0	1	2	3	4
При'погрузке иа одну платформу грузоподъемностью 60 m
с базой 9294 или 9720 мм

3894	1240	1400	, 1400	1760	2000	2000
3800	1385	1533	1533	1884	2147	2147
7 3700	1540	1675	. 1675	2015	2303	2303
3600	1694	1817	1817	2146	2459	2459
3500	1849	1959	1959	2278	2616	2616
3400	2002	2101	2101	2409	2772	2772
3300	2157	2242	2242	2541	2928	29281
3200	2311	2384	2384	2672	3084	3084
’ 3100	2466	2526	2526	2808	3241	3241
3094	2475	2535	2535	2811	3250	3250
3000	2620	2668 4	2668	2935	3344	3344
2900	2775	2810	2810	3066	3444	3444
2800	2929	2952	2952	3198	3544	3544
2744	3016	3031	3031	3271	3600	3600
2700	3085	3093	3093	3329	3633	3633
2600	3240	3235	3235	3461	3707	3707
2574	3250	3272	3272	3494	3726	3726
2500	3250	3377	3377	3592	3781	3781
2494	3250	3385	3385	3600	3785	3785
2474	3250	3414	3414	3613	3800	3800
2400	3250	3414	3520	3663	3854	3854
2344	3250	3414	3600	3700	3895	3895
2300	3250	3414	3600	3729	3928	3928
2202	3250	3414	3600	3795	4000	4000
2194	3250	3414	3600	3800	4000	4006
2000	3250	3414	3600	3800	4000	4076
2094	3250	3414	3600	3800	4000	4080
2000	3250	3414	3600	3800	4000	4125
1900	3250	3414	3600	3800	4000	4173
1800	3250	3414	3600	3800	4000	4221
1700	3250	3414	3600	3800	4000	4269 (
1600	3250	3414	3600	3800	4000	431?
1594	3250	3414	3600	3800	4000	4320
1500	3250	3414	3600	3800	4000	4348
1400	3250	3414	3600	3800	4000	4377
1300	3250	3414	3600	3800	4000	4407
1200	3250	3414	3^00	3800	4000	4436
1154	3250	3414	3600	3800	, 4000	4450
и ниже						
При погрузке на сцеп с опиранием на одну платформу
грузоподъемностью 60 ш и базой 9294 'мм
Предельные габариты даны для максимальной длины отпра-
вочного элемента, равной 24 000 мм при симметричной погрузке
со свесами по обе стороны средней платформы или 18 000 мм
540
Раздел VP Учет при проектировании требований к стальным,' конструкциям,
Продолжение табл. 258
Макси- мальная высота Н в мм	Габарит очертания погрузки (рис. 25.1, а)	Негабаритность степени				
		0	1	2	3	4
Продолжение табл 258
Максималь- ная высота И в мм	Габарит очертания погрузки (рис. 25.1,а)	Негабаритность степени				
		0	1	2	3	4
при свесе по одну сторону средней платформы. В обоих случа-
ях наибольшее смещение продольной оси груза относительно оси
пути на кривой ^=350 м с учетом половины величины ушире-
ния междупутья двухпутной линии железной, дороги и разбега
ходовых частей составит 137 мм. При меньшей длине отправоч-
ного элемента табличные значения размера а должны быть уве-
личены: при цлине груза до 17,5 м включительно — на 274 мм;
18 м~на 254 мм; 19 м — на 216 мм, 20 м — на 170 мм; 21 м — на
132 мм, 22 м — на 90 мм и 23 м — на 46 мм
При весе груза 60 m длина его не должна превышать 16 м;
50 m~Yl м; 40 т — 19 м, 30 т — 22 м, 20 т и менее — 27 м
3900	966	1126	1126	1486	1726	1726
3850	1043	1197	1197	1550	1804	1804
3700	1275	1410	1410	1749	2038	2038
3600	’ 1430	1552	1552	1880	2195	2195
3500	1584	1694	1694	2012	2351	2351
3400 .	1739	1835	1835	2143	2507	2507
3300	1893	1977	1977	2275	2663	2663
3200	2048	2119	2119	2406	2820	2820
3100 1	2202	2260	2260	2537	2976	2976
3000	2356	2402	2402	2669	3076	3076
2900	2510	2544	2544	2800	3176	3176
2800	2666	2685	2685	2932	3276	3276
2700	2825	2827	2827	3063	3367	3367
2600	2976	2970	2970	3194	3437	3437
2580	2976	2999	2999	3220	3452	3452
2580	2976	3110	3110	3326	3511	3511
2480	2976	3140	3140	3340	3526	3526
2400	2976	3140	3254	3393	3584	3584
2300	2976	3140	3326	3460	3658	3658
2208	2976	3140	3326	3520	3726	3726
2200	2976	3140	3326	3526	3726	3732
2100	2976	3140	3326	3526	3726	3806
2000	2976	3140	3326	3526	3726	3854
1900	2976	3140	3326	3526	3726	3902
1800	2976	3140	3326	3526	3726	3950
1700	2976	3140	3326	3526	3726	3998
1600	2976	3140	3326	3526	3726	4046
1500	2976	3140	3326	3526	3726	4074
1400	2976	3140	3326	3526	3726	4104
1300	2976	3140	3326	3526	3726	4134
1200	2976	3140	3326	3526	3726	4164
1160	2976	3140	3326	3526	3726	4176
и ниже
При погрузке на сцеп с опиранием на одну платформу
грузоподъемностью 60 т и базой 9720 мм
Предельные габариты даны для максимальной длины отправоч-
ного элемента, равной 24 000 цм при симметричной погрузке со
свесами по обе цтороны средней платформы или 18 000 мм при
свесе по одну сторону средней платформы. В обоих случаях наи_
большее смещение продольной оси груза относительно оси пути
на кривой Я—350 м с учетом величины уширения междупутья
двухпутной линии железной дороги и разбега ходовых частей
вагона сдставит 128 мм. При меньшей длине отправочного эле-
мента табличные значения размера а, должны быть увеличены
Ж< длине груза до 18 м включительно — на 256 мм, 19 м — на
мм; 20 м—на 174 мм, 21 м — на 132 мм; 22 м — на 90 мм и .
18 м — на 46 мм. При весе груза 60 т длина его не дочжна пре-
вышать 16 м, 50 т—17 м; 40 т — 19 м; 30 т — 22 м, 22 т и
менее —27 м
3880	984	1144	1144	1504	1744	1744
3800	1108	1238	1238	1610	1870	1870
3700	,	1262	1400	1400	1740	2025	2025
3600	1417	1543	1543	1872	2182	2182
3500 .	1572	1673	1673	2003	2338	2338
3400	1726	1825	1825	2135	2494	2494
3300	1881	1966	19С6	2266	2651	2651'
3200	2035	2108	2108	2398	2808	2808
3100	2190	2250	2250	2530	2964	2964
3080	2221	2278	2278	2556	2994	2994
3000	' 2345	2393	2393	2660	3074	3074
2900	2500	2533	2533	2792	3174	3174
2800	2654	2675	2675	2923	3274	3274
2730	2762	2774	2774	3016	3344	3344
2700	2808	2816	2816	3055	3366	3366
2600	2963	2959	2959	3186	3440	3440
2560	2994	3016	3016	3238	3470	3470
2480	2994	3130	3130	3344	3529	3529
2460	2994	3158 ,	3158	3357	3543	3543
2330	2994	3158 ?	3344	3444	3640	3640
2300	2994	3158	3344	3464	3662	3662
2200	2994	3158	3344	3530	3736	3736
2188	2994,	3158	3344	3538	3744	3744
2180	2994	3158	3344	3544	3744	3750
2100	2994	3158	3344	3544	3744	3809
2080	2994	3158	3344	3544	3744	3824
2000	2994	3158	3344	3544	3744	3862
1900	2994	3158	3344	3544	374’4	3910
1800	2994	3158	3344	3544	3744	3958
1700	2994	3158	. 3344	3544	3744	4006
1600'	2994	3158	3344	3544	3744	40Е4
1580	2994	3158	3344	3544	3744	4064
1500	2994	3158	3344	3544	3744	4088
1400	2994	3158	3344	3544	3744	4118
1300	299^	3158	3344	3544	3744	4147
1200	2994	3158	3344	3544	3744	4176
1140	2994	3158	3344	3544	3744	4194
и ниже						
Гл 25. Транспортирование
541
Продолжение табл. 25 8
Максималь- ная высота Н в мм	Габарит очертания погрузки (рис. 25.1, а)	1	Негабаритность степени				
		0	1	2	3	4
При погрузке на одцу платформу грузоподъемностью 20 m						
195	1г	-L4100M				ли	-с *		
Т			.11		i		
						
	р}—5500-^Р?					
	I-	1042	V	,				
3840	1240	1400	1400	1760	2000	2000
3800	1302	1457	1457	1813	2062	2062
3700	1456	1599	1599	1944	2219	2219
3600	1611	1740	1740	2075	2375	2375
3500	1766	1882	1882	2307	2581	2581
3400	1920	2024	2024	2338	2687	2687
3300	2075	, 2166	2166	2470	2844	2844
3200	2229	2308	2308	2601	3000	3000
3100	2383	2449	2449	2732,	3156	3156
3040	2476	2535	2535	2811	3250	3250
3000	2538	2591	2591	2864	3290	3290
2900	2692	2733	2733	2995	3390	- 3390
2800	2847	2875	2875	3127	3490	3490
2700	3001	3017	3017	3258	3590	3590
2690	3016	3031	3031	3271	3600	3600
2600	3158	3159	3159	3390	3667	3567
2520	3250	3272	3272	3494	3726	3726
2440	3250	3385	3385	3600	3785	3785
2420	3250	3414	3414	3613	3800	3800
2400	3250	3414	3443	3627	3814	3814
2300	3250	3414	3586	3693	3888	3888
2290	3250	3414	3600	3700	3895	3895
2200	3250	3414	3600	3760	3962	3962
2148	3250	3414	3600	3800	4000	4000
2100	3250		3414	3600	3800	4000	4035
2040	3250	3414	3600	3800	4000 '	4080
2000	3250	3414	3600	3800	4000	4099
1900	3250	3414	3600	3800	4000	4147
1800	3250	3414	3600	3800	4000	4195
1700	3250	3414	3600	3800	4000	4243
1600	3250	3414	3600'	3800	4000	4291
1540	3250	3414	3600	3800	4000	4320
1500	3250	3414	3600	3800	4000	4332
1400	3250	3414	3600	3800	4000	4362
1300	3250 _	, 3414	3600	3800	4000	4391
1200	3250	3414	3600	3800	4000	4420
1100	3250	3414	3600	3800	4000	4450
и ниже						
Продолжение табл. 258
Максималь- ная высота Н в мм	Габарит очертания погрузки (рис. 25.1, а)		Негабаритность степени				
			0	1	2	3	4
При погрузке		на сцеп	и опиранием на одну^платфорМу				
		грузоподъемностью 20 m					
и	ш	г-5000—	—вооо	— ч			
		*	J	-13000		*			
		111 1	^2-16000				
		в;				W	
						~ ТЕ	1
		А 5500~*^ Р2					
		-/—10424—4					
Поедельные габариты даны для максимальной длины							отпра-
вочиого элемента, равной			: 16 000 мм при		симметричной погрузке		
со свесами	по обе стороны средней платформы или id иии мм при						
свесе по одну сторону средней платформы. В обоих случаях наи-							
большее смещение продольной оси груза					относительно оси пути		
на кривой		350 м с учетом величины уширения междупутья					
двухпутной	линии железной дороги и разбега ходовых частей ва-						
гона составит 61		мм. При меньшей длине отправочного элемента					
табличные значения размера а				должны	быть увеличены: при		
длине' груза	до	13 м включительно—на 122 мм, при длине					груза
14 м—иа 82	мм	и 15 м—на 44 мм					
3840		1118	1278	1278	1638	1878	1878
3800		1180	1334	1334	1690	1940	1940
3700		1334	1476	1476	1822	2098	2098
3600		1489	’ 1618	1618	1954	2254	2254
' 3500		1644	1760	1760	2084,	2410	2410
3400		1798	1902	1902	2216	2566	2566
3300		1953	2044-	2044	2348	2722	2722
3200		2107	2186	2186	2478	2878	2878
3100		2261	2328	2328	2610	3034	3034
3000		2416	2470	2470	2742	3168	3168
2900		2570	2612	2612 '	2872	3268	3268
2800		2725	.2752	2752	3004	3368	3368
2690		2894	2909	2909	3149	3478	3478
2600		3036	3036	3036	3266	3544	3544
2520		3128	3150	3150	3372	3604	3604
2500		3128	3178	3178	3398	3616	3616
2440		3128	3264	3264	3478	3663	3663
2420		3128	3292	3292	3492	3676	3676
2400		3128	3292	3320	3504	3690	3690
2300		3128	3292	3464	3572	3766	3766
2290		3128 ’	3292	3478	3578	3772	3772
2200		3128	3292	3478	3638	3840	3840
2148		3128	3292	3478	3673	3878	3878
2140		3128	3292	3478	3678	3878	3882
2100		3128	3292	3478	3678	3878	3914
2040		3128	3292	3478	3678	3878	3958
2000		3128	3292	3478	3678	3878	3976
1900		3128	3292	3478	3678	3878	4024
1800		3128	3292	3478	3678	3878	4072
1700		3128	3292	3478	3678	3878	4120
1600		3128	3292	3478	3678	3878	4168
1540		3128	3292	3478	3678	3878	4198
1500		3128	3292	3478	3678	3878	4210
1300		3128	3292	3478	3678	3878	4268
1200		3128	3292	3478	3678	3878	4298
1100		3128	" 3292	3478	3678	3878	4328
и ниже							
542 .
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
В. ТРЕБОВАНИЯ К ЧЛЕНЕНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ
НА ОТПРАВОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Длины отправочных элементов, как правило, не
должны превышать 14,2 М для возможности перевозки
их на одиночных платформах грузоподъемностью 60 т.
Большая длина отправочных элементов может быть
допущена только при большой трудоемкости или слож-
ности устройства монтажных стыков, так как при
болйпих длинах отправочных элементов уменьшается
использование грузоподъемности подвижного состава.
При членении конструкций на отправочные элемен-
ты необходимо стремиться к уменьшению количества
работ на монтаже и наилучшему использованию грузо-
подъемности вагонов, а также учитывать конструктив-
ные особенности элементов, руководствуясь при этом
следующими указаниями:
колонны очень мощных сечений,' как, например,
колонны горна доменных печей не должны* члениться;
колонны одноэтажных промышленных зданий мо-
гут члениться в пределах их верхних частей (выше
уровня опоры подкрановой балки), за исключением тех
случаев,, когда вес нижней части колонны превышает
грузоподъемность заводских или ^монтажных кранов;
колонны многоэтажных зданий должны члениться
вне пределов примыкания ригелей перекрытий;
подкрановые балки высотой до 3900 мм должны
•иметь только поперечные монтажные стыки, а при вы-
соте более 3900 мм — продольные и поперечные мон-
тажные стыки;
неразрезные балки должны иметь поперечные мон-
тажные стыки только в пролете;
стропильные и подстропильные фермыf пролетом
до 36 м включительно не должны иметь более одного
монтажного стыка;
кожухи доменных печей, пылеуловителей, воздухо-
нагревателей, электрофильтров и другие листовые кон-
струкции, помимо монтажных стыков- назначаемых
исходя из размеров прокатной листовой стали, должны
также иметь монтажные стЫки в местах переходов
кбжухов от одной поверхности к другой;
листовые конструкции типа резервуаров, газголь-
деров и др., изготовляемые рулонным способом, долж-
ны иметь длину рулонов, равную высоте конструкции,
но ие более 18 м и вес до 60 т;
трубопроводы членятся на элементы, длина кото-
рых позволяет грузить их на одиночные платформы,
т. е. не более 14,2 м\
тормозные настилы отделяются от подкрановых
балок и членятся на элементы длиной до 7 м,
лестницы членятся на марши — элементами до 7 м,
на перила и стойки — отдельными несобранными сбо-
рочными марками;
радиомачты из условий монтажа членятся на эле-
менты длиной до 6,8 м.
Г. СТОИМОСТЬ ПЕРЕВОЗКИ стальных конструкции
ПО ЖЕЛЕЗНЫМ ДОРОГАМ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ (
Стоимость перевозки стальных конструкций гру-
зовой скоростью по сети железных дорог общего наз-
начения 'в пределах территории СССР исчисляется в
соответствии с действующей тарифной схемой Мини-
стерства путей сообщения СССР на перевозку, а имен-
но: на расстояние до 50 км — 81 коп. за 1 т подъемной,
силы вагона и за все расстояние; 51—500 км — к плате
за 50 км в размере 81 коп. за 1 прибавляется
0,18 коп. с каждого ткм; 501—1500 , км — к плате за
500 км в размере 1 руб. 62 коп. за 1 т прибавляется
0,27 коп. с каждого ткм\ свыше 1500 км — к плате за
1500 км в размере 4 руб. 32 коп. за 1 т прибавляется
0,288 коп. с каждого ткм.
Плата за перевозку стальных конструкций в ва-
гонах в зависимости от расстояния приведена в прейс-
куранте 10—01 {33]. Расчетно-весовая (техническая)
норма загрузки вагонов для определения платы за по-
вагонную перевозку стальных конструкций принята:
грузоподъемность вагона , ворма загру3ки в т
18	17
20	19,89
50	44,75
60	49,7
Плата за перевозку грузов большой скоростью ис-
числяется по тарифам грузовой скорости с увеличением
на 100%.
Плата за перевозку негабаритных грузов увеличи-
вается против установленных ставок для габаритных
грузов следующим образом:	1
нулевой и I степени —на 50%;
II степени	— » 100%;
,	III >	— > 200%;
IV >	— > 300%.
Расчет платы за, платформы, используемые как
прикрытия или под установку контрольной рамы, про-
изводится по основному установленному тарифу без
повышения за негабаритность.
Коэффициент использования грузоподъемности же-
лезнодорожного подвижного состава при загрузке его
следующими элементами стальных конструкций может
быть принят равным:
колоннами.....................0,36
подкрановыми балками..........0,43
стропильными 1 и 1 подстропильными
фермами . . . ...............0,15
связями и фахверками	.....	0,7
фонарями......................0,53
негабаритными листовыми конст-
рукциями .........	0,5
конструкциями многоэтажных зда-
ний .........................0,7
конструкциями цистерн и опор •
линий электропередач........0,17
В соответствии с действующим прейскурантом
№ 33—01 оптовых цен франко-вагон — станция назначе-
ния на стальные конструкции промышленных зданий,
сооружений и автодорожных мостов; стоимость .пере-
возки габаритных конструкций грузовой скоростью
до станции назначения на сети железных дорог обще-
го назначения в пределах территории Советского Сою-
за включаются в отпускные цены прейскуранта.
25.2. ПЕРЕВОЗКА СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Более полные характеристики автомобильного тран-
спорта приведены в справочнике проектировщика [21]₽
а характеристики наиболее распространенного — даны
ниже.
546
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Таблица 25.15-
Плата за перевозку стальных конструкций на судах Министерства морского флота СССР малым каботажем'
в Черноморско-Азовском, Каспийском, Северном, Дальневосточном и Балтийском бассейнах и по трассе
Северного морского пути
Расстояния в милях	Размер платы			
	Черноморско-Азовский, Кас- пийский и Северный бассей- ны (схема тарифов № 1)	Дальневосточный бассейн (схема тарифов № 2)	Балтийский бассейн (схема тарифов № 3)	Арктическое плавание. Трас- са Северного морского пути (схема тарифов № 6)
1-30	90,3 коп. с тонны за все расстояние	1 руб. 02 коп. с тонны за все расстояние	87 коп. с тонны за все рас- стояние	1 руб. 44,4 коп. с тонны за все расстояние
31-50	К цлате за 30 миль 90,3 коп. прибавляется 1,806 коп. с т—мили	К плате за 30 миль I руб. 02 коп. прибавляется 2,036 коп. с т—мили	К плате за 30 миль 87 коп. прибавляется 1,733 коп. с т—мили	К плате за 30 миль 1 руб. 44,4 коп. прибавляется 2,893 коп. с т—мили
51-75 ,	К плате за 50 миль 1 'руб.*> 26,4 коп. прибавляется 1,506 коп. с т—мили	К плате за 50 миль 1 руб. 43 коп. прибавляется 1,528 коп. с т—мили	'К плате ''за 50 миль 1 руб. 22 коп. прибавляется 1,3 коп. с т—мили	К - плате за 50 миль 2 руб. 02,2 коп. прибавляет- ся 2,165 коп. с т—мили
76-200	К плате за 75 миль I руб. 60,3 коп. прибавляется 0,903 коп. с /и—мили ~	К плате за 75 миль I руб. 81 коп. прибавляется 1,017 коп. с т—мили	К плате за 75 миль 1 руб. 55 коп. прибавляется 0,866 коп. с т—мили	К плате за, 75 миль 2 руб. 56,5 коп.' прибавляет- ся 1,441 коп. с т—мили
201-800 г~	К плате за 200 миль 2 руб. 73 коп. прибавляется 0,45 коп. с т—мили	К плате за 200 миль 3 руб. 08 коп. прибавляется 0,509 коп. с т—мили	К плате за 200 миль 2 руб. 63 коп. прибавляется 0,433 коп. с т—мили	К плате за 200 миль 4 руб. 36,6 кол. прибавляет- ся 0,721 коп. с т—мили
Свыше 800	0,679, коп. с т—мили	0,766 коп с т—мили	0, 652 коп. с т— мили	1,086 коп. с т—мили
Пр нм е чг	i И н е. См. примечания к табл.	25. 16		
Продолжение табл. 2517
Таблица 25 16
Плата за перевозку стальных конструкций иа судах
Министерства морского флота СССР большим
каботажем
Расстояние в милях	Размер платы (по схеме тарифов № 4)
1 — 3000 3001 — 6000 Свыше 6000	0,355 коп. с т—мили К плате за 3000 миль Ю руб.[65 коп. прибавляется 0,346 коп. с /и—мили ‘ К плате за 6000 миль 21 руб. 03 коп. прибавляется 0,34 коп. с т—мили^
Примечания к табл. 25.15 н 25.16: 1. За перевозку эле-^
ментов стальных конструкций:
I а) вёсом от 3 до 5 m или длиной от 9 до 12 м либо н?то н дру-
гое—плата повышается на 5о %;
бу весом свыше 5 m и до 10 m или длиной свыше 12 м, либо
и то и другое—плата повышается на 100%;
в) весом свыше 10 ш—плата повышается на 200%,
2.	При перевозке стальных конструкций от рейдовых пунктов
нлн до этих пунктов провозная плата взимается по действующим
тарифам с повышением на 50%.
3.	Портовый грузовой сбор взимается в размере 27 коп. за
1 т конструкций.
4.	За погрузочно-разгрузочные работы взимается по
3 руб. 76 коп. за 1 т конструкций.
5.	Лоцманский сбор взимается ориентировочно в размере 1 коп.
за 1 m конструкций. 
Таблица 25 17
Плата за перевозку стальных конструкций иа экспорт
и импорт судами Министерства морского флота СССР
(за исключением судов Каспийского, Среднеазиатского и
Дунайскою пароходств) для расчетов между
объединениями Министерства внешней торговли СССР
и пароходствами Министерства морского флота СССР
Расстояние в милях	Размер платы
1—200	1,773 коп. с т—мили
201—1700	К плате за 200 миль 3 руб. 56 коп. прибавляется 0,3037 коп. с т—мили
Расстояние в милях	Размер платы
1701-3300 3301—5500 5501—8500 Свыше 8500 Примечание. См.	К плате за 1700 миль 8 руб. 12 коп. прибавляется 0,19215^коп. с т—мили К плате за 3300 миль 11 РУ6- 18 коп. прибавляется 0,126 коп* с т—мили К плате за 5500 миль 13 руб. 95-коп. прибавляется 0,11475 коп. с т—мили К плате за 8500 миль 17 руб. 40 коп. прибавляется 0,10125 коп. с т—мили примечания к табл. 25.18.
Таблица 25.18
Плата за перевозку объемных стальных конструкций на/
экспорт и импорт судами Министерства морского флота
СССР (за исключением судов Каспийского, Средне-
азиатского и Дунайского пароходств) дл!я расчетов
между объединениями Министерства внешней торговли
СССР и пароходствами Министерства морского флота
СССР (см. примечание 1)
Расстояние в милях	Размер платы
1—200	1,4175 коп. с т—мили минус 74 коп*
201—1700	К плате за 200 миль 2 руб. 10 коп. прибавляется 0,243 коп. с т—мили
1701—3300	К плате за 1700 миль 5 руб. 74 коп. прибавляется 0,153 коп. с т—мили
3301—5500	К плате за 3300 миль 8>руб. 24 коп* прибавляется 0,1025 коп. с т—мили
Гл. 25. Транспортирование ,
545
Таблица 25.14
Вместимость грузовых помещений и размеры люков иа судах разных типов
Помещения (см. эскиз к табл. 25.12)	1	Типы судов							
	1	Размеры грузовых помещений и люков на судах типа							
	„Сухона*		„Тимирязев*		„Сергей Боткин*		„Лёниногорск*	
	помеще- ний в м3	ЛЮКОВ'в м	помеще- ний в м*	люков в м	помещений в м*	ЛЮКОВ В Л<	помеще- ний в м9	люков в м
Трюм № 1 . 			1021	10,2 х6,06	1787	11,1X6	1123	10,245x6,98	860	7,5x3,75
То же, №2			2604	10,6 хб,06	2171,9	11,1X6	1930	10,54x6,98	2502	15x6.5
»	№ 3 . . . .		1692	6,06x6,06	—		1459	10.54x6,98	ЗОЮ	12x6,5
„	№ 4 				1488	9,14X6,06	2440,55	11,7X6	' '601	10,54X6,98	3354	13x6.5
„ № 5 .... 			1459,5	10,6 х6,06	1313,2	Юхб	- —	j—	912	8.5x6,5
Твиндек № 1	д	.	1113	10,2 Х6,О6	540,54	11,1X6	1013	10,245x6,98	—	х		
„ нижний .......	—				—	— <	832	7,5x6,5
„ верхний .......	—	—	*—	—	—	—	421	7,5x6,5
То же, №2			1206,5	10,6 Х6.06	824,78	11,1x6	1074	10,64x6,98	1307	13,5x6,5
„ № 3 . . . 			676,5	6,06x6,06		——	973	10,54x6,98	1285	11.5X6,5
„ № 4		840	10,6 хб.Об	824,78	11,7x6	986	10.54x6,98	1440	13x6,5
„ № 5		, 874	10,6 хб,0б	650,61	Юхб	—	—	,921	8,5x6,5 (
Диптанк № 1 		•	. .	.163,2	4,4 Х2.31		—	—	—	—	—
То же, №2			308	4,4 х2,31			——	—	—	—
Шахты люков		—	—-	/176	—	—	—	—	—
Итого			13445,7		11029,36		9159 -		16874	
Стальные конструкции, перевозимые морским тран-
спортом, доставляются в морские порты и от морских
портов к месту назначения — преимущественно желез-
нодорожным транспортом, поэтому габариты и веса
отправочных элементов должны' соответствовать тре-
бованиям, предъявляемым для перевозок железнодо-
рожным транспортом. В случае перевозки конструкций
в зарубежные страны должны учитываться также и
габариты подвижного состава стран, получающих кон-
струкции, и стран, через которые груз следует транзи-
том. Такие смешанные перевозки сопровождаются боль-
шим количеством погрузочно-разгрузочных операций и
поэтому должны быть приняты специальные меры для
того, чтобы избежать повреждений конструкций при
транспортировании, в частности:
а)	стыковые детали не,должны выступать за пре-
делы стыкуемых элементов; они должны быть прочно
прикреплены к элементу и вдвинуты внутрь его. Если
невозможно вдвинуть детали внутрь элемента; их
снимают и отправляют отдельно пакетами;
б)	в решетчатых колоннах элементы решетки
должны быть обращены выступающими полками внутрь
сечения колонны;	}
в)	в элементах не должно быть выступающих не-
достаточно жестких деталей;
г)	свободные концы стержней ‘ отправочных эле-
ментов должны ‘ быть жестко связаны при помощи
уголков и планок, удаляемых на монтажной площадке;
д)	по концам элементов трубопроводов, не имею-
щих фланцев, должны быть вварены крестовые рас-
порки;
е)	элементы конструкций весом 10 т и'более долж-
ны быть снабжены приспособлениями для строповки
(проушины, скобы и др.), а места строповки должны
быть отмечены краской.
С .целью облегчения погрузочно-разгрузочных ра-
35—915
бот и во избежание повреждения элементы конструк-
ций, не обладающие достаточной жесткостью и устой-
чивостью в вертикальном положении, должны быть г
соединены в пакеты, а ’ мелкие детали конструкций
упакованы в  ящики. Пакеты, составленные из отдель-
ных элементов, должны вписываться в габарит
очертания погрузки (рис. 25.1, а) и в процессе перевоз-
ки без каких-либо переделок перегружаться с желез-
нодорожного на морской транспорт и наоборот. Как
правило, пакетируются: стропильные и подстропильные,
фермы; решетчатые1 подкрановые балки; тормозные
площадки; элементы площадок, лестниц и перил; нега-
баритные листовые конструкции; прогоны, связи,
элементы фахверка.
Перевозки с участием речных, и , морских паро-
ходств называются перевозками / в прямом водном со-
общении; перевозки с участием речных и морских
пароходств, а также, других видов транспорта (желез-
нодорожного, авТомобильндго й воздушного) называют-
ся перевозками в прямом смешанном сообщении; пере-
возки морским транспортом между портами СССР
одного моря именуются перевозками в малом каботрже,
при этом как одно море рассматриваются Черное и
Азойское; Японское, Охотское и Берингово; Белое море
и Ледовитый океан; перевозки морским транспортов
между портами СССР разных морей именуются пере-
возками в большом каботаже.
Стоимость перевозки стальных конструкций слага-
ется из: собственно платы за перевозку 1 т в зависи-
мости от тарифного расстояния в милях; портового
грузового сбора; платы за погрузочно-разгрузочные
работы в портах Министерства морского флота СССР;'
корабельного сбора; платы за хранение грузов; лоц-
манского сбора; прочих сборов, удельный вес которых
незначителен. Размер платы за перевозку стальных,
конструкций в прямом водном и смешанном сообще-
ниях, в малом и большом каботажах и 'на экспорт
приведены в<табл. 25.15—25.18.
544
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Габариты и веса элементов стальных конструкций,
подлежащих перевозке на автотранспорте, определяют-
ся габаритом приближения [28], размерами и грузо-
подъемностью автотранспорта. Высота погруженного
на автотранспорт Элемента не должна превышать высоты
габарита приближения на автомобильных дорогах,
т. е. 4,5 м от уровня дороги, включая высоту автомо-
биля или прицепа; ширина элемента не должна быть
более ширины пола автомобиля или прицепа; длина
элемента в зависимости от вида автотранспорта колеб-
лется от 4 (при перевозке на автомашинах без прице-
пов) до 15 м.
Плоские гибкие решетчатые и листовые конструкции
длиной более 6 м для перевозки на автотранспорте
должны пакетироваться.
Стоимость перевозки элементов стальных конструк-
ций автомобильным транспортом, исчисленная по
ценнику № 3 сметных цен на перевозки грузов для
строительства, приведена в табл. 25 11.
Таблица 25 11
Плата за перевозку стальных конструкций на
автомобильном транспорте при поясном коэффициенте 1,0
Расстоя- ни е в км	Стои- мость в руб за 1 m	Расстоя- ние в км	Стои- мость в руб. за Г тп	Расстоя- ние в км	Стоимость в руб. за 1 яг
1	0—30	13	1-1	51-60	3—23
2	0—37	14	1-16	61—70	3—63
		15	1—22	71—80	3—97
3	0—44	16	1—28	81—90	4—23
4	0—51	17	1—34	91—100	4—5
5	0—58	18	1—4		
6	' 0—65	19	1—46	Более	+4,5 коп. за
7	0—715	20	1—52	100	каждый тпкм
		21—25<	1—7		
8	0—78	26—30	1—98		сверх 100 км
9 '	0—845	31—35	2—235		
10	0—91	36—40	2—485		
11	0—975	41—45	2—73		
12	1—04	46—50	2—95		
)
При пользовании табл. 25.11 необходимо учитывать
Следующее:
1.	К тарифам устанавливаются нижеследующие
поясные коэффициенты:
а)	1,05 — для Кемеровской, Новосибирской и Том-
ской областей РСФСР; для Бухарской и Кашка-Дарь-
инской областей Узбекской ССР, для всей территории
Казахской, Киргизской и Туркменской ССР;
б)	1,15 — для Архангельской области (за исключе-
нием Ненецкого национального округа), Коми АССР
(к югу от Полярного круга), Бурят-Монгольской АССР,
Амурской области (за исключением Амуро-Якутского
тракта), Красноярского края (к югу от Полярного
кРУга),' Иркутской области, Ханты-Мансийского и
Ямало-Ненецкого национальных округов Тюменской
области (к югу от Полярного круга), Тувинской авто-
номной области, Читинской области, Приморского края,
Хабаровского края ( за исключением Камчатской и
Нижне-Амурской областей), Карело-Финской АССР;
для Хорезмской, Сурхан-Дарьинской областей и Кара-
Калпакской АССР Узбекской ССР;
в)	1,25 — для Ненецкого национального округа
Архангельской области, Коми АССР (к северу от По-
лярного круга), Ямало-Ненецкого национального окру-
га Тюменской области (к северу от Полярного круга),
Нижне-Амурской области Хабаровского края, Мур-
манской области РСФСР; всей территории Таджикской
ССР и’ для всех местностей горных районов СССР
(выше 1300 м над уровнем моря);
г)	1,4 — для Амуро-Якутского тракта, Краснояр-
ского края (к северу от Полярного круга), Камчат-
ской области, Якутской АССР (к югу от Полярного
круга), Магаданской области (к югу от Полярного
круга), Сахалинской области, Тетюхинского и Кавале-
ровского районов Приморского края РСФСР;
д)	1,6 —для Якутской АССР (к северу от Поляр-
ного круга) и Магаданской области (к северу от По-
лярного круга).
2.	При перевозке элементов стальных конструкций,
вес отдельной единицы которых превышает 250 кг, 'а
катных — 400 кг, стоимость тарифов повышается в
2,7 раза.
3.	Стоимость погрузочных работ равна 1 руб. 32 коп.
за 1 т перевозимых конструкций; стоимость разгрузоч-
ных работ— 1 руб. 81 коп. за 1 г
25.3. ПЕРЕВОЗКА СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
МОРСКИМ ТРАНСПОРТОМ
Характеристика ряда океанских грузовых судов
Министерства морского, флота СССР, используемых
для перевозки стальных конструкций, приведена в
табл. 25.12—25.14.
Таблица 25 12
Грузоподъемность морских судов
1 Тип судна	Грузоподъемность судов в m			
	водоизме- щение порожнем	дедвейт	чистая гру- зоподъем- ность при полных за- пасах	водоизме- щение с полным грузом
„ Сухона" типа „Ленинград" . .	3 688	10 575	8 147	14 263
„Тимирязев" , . .	4 122	9 149	6 642	13 271
„Сергей Боткин"	3 620	7 560	6 448	11 180
„ЛениногорЬк"	4 750	11 000	9 300	15 750

J	Таблица 25 13
Количество и грузоподъемность стрел морских судов
	Тип судна							
	„Сухона"		„Тимирязев"		„Сергей Боткин"		„Лейиногорск"	
Номер трюма	i i ° Ч да	- о g S,| В	i |о Ч оа	А § Л о о £= е	и а> ЕГ S Ч	А о о >,= В	i i ©	8 8
			о н	2s	О О	Г). S		2s
	а О	и	а о	и	И О	и	а и	Его и
1	2	5	2	3	2	6	2	3
2	2	5	2	3	2	10	2	10
2	—	•	—			—	2	3
2	1	50	—.			1	60	1	60
3	2	5	—.			2	10	4	3
4	2	5	2	3„	2	6	4	3
4	1	15				1	40	1	25
5		2	5	2	3	—	—	2		3
Итого)	12 1	—	8 1		10		18	—
Гл. 25. Транспортирование
543
г На рис. 25.4, а — г схематически показаны грузо-
вые автомобили и автомобильные тягачи; их основные
эксплуатационные характеристики приведены
табл. 25.9.
В
Q...Q..Q-J
t------
Рис. 25.4- Автотранспортные средства перевозки сталь-
ных конструкций
а — грузовая автомашина двухосная, б —то же, трехосная,
в — автомобильный тягач двухосный; г—то же, трехосный с
кузовом, д — автомобильный прнцеп-роспуск, е — то же. при-
цеп тяжеловоза
(	Таблица 25 9
Характеристики грузовых автомобилей и автомобильных
тягачей
Параметры
Грузоподъ-
емность на шос-
се с твердым
покрытием в пг
То же, по
грунтовым до-
рогам .......
	Марка автомобиля					Марка тягача		
ГАЗ-51	ГАЗ-63	ЗИЛ-150	ЗИЛ-151	МАЗ-200	ЯАЗ-210	ЯАЗ-210А	ЯАЗ-210Д	МАЗ-200В
2,5 2,5	2 1,5	4 3,5	4,5 2,5	7 5	12 10	12 15*	40* 25*	20*
Продолжение табл. 259
Параметры	Марка автомобиля						Марка тягача		
	| ГАЗ-51	ГАЗ-63	ЗИЛ-150	ЗИЛ-151	МАЗ-200	ЯАЗ-210	ЯАЗ-210А	ЯАЗ-210Д	МАЗ-200В
Вес заправ- ленной маши- ны с полной нагрузкой в пг	5,35	5,43	8,05	10,23	13,72	23,51	24,05		
То же, без груза 		2,71	3,28	3,9	5,58	6,5	11,3	11,84	10,22		
Число всех осей		2	2	2	3	2	3 ‘	3	3	2
Емкость ку- зова погрузоч- ная в м3 ...	3,16	)	4,78	4,91	6,7	11,65	6,23		
Мощность двигателя в л.с	70	70	90	90	ПО	165	165	200	135
Полная дли- на машины L в мм		5525	5525	6720	6930	7620	9660	9490	7375	6800
Ширина ма- шины в мм . .	2200	2200	2385	2320	2650	2650	2638	2638	2638
Полная вы- сота машины в мм . t .	2130	2185	2180	2700	2430	2575	2570	2575	2430
База машины К в мм ....	3300	3300	4000	4225	4520	'5750	5750	4780	4520
Ширина плат- формы кузова в мм		1990	1990	2250	2090	2480	2450	2340		
Длина кузо- ва Z в мм . . .	2940	2940	3540	3560	4500	5770	5340				
Высота пола кузова (погру- зочная высота) h в мм ....	1185	1185	1300	1320	Д375	1495	1495		
Высота вер- ха кузова Н в мм		1725	2075	1800	2246	1975	2323	2495	—	—
* В знамена	теле—	-общи	Й вес	прицепа с		ианбо.	лыпий	I груз	ом.
На рис. 25.4, д и е показаны типы автомобильных
прицепов; в табл. 25.10 приведены их основные харак-
теристики.
Таблица 25.10
Характеристики автомобильных прицепов
Параметры
Число осей* ..........
Грузоподъемность в пг .
Колея колес в мм . . . .
База К в мм...........
Высота пола платформы
нлн рамы h в мм.........
Вес в m...............
Габаритные размеры в мм'
длина с дышлом L . .
ширина ........
полная высота Н , . .
Погрузочная часть плат-
формы в мм:
, длина I ..............
ширина ................
Роспуски
типа
Кузовы
типа
Тяжеловозы
типа
3
1677
3
1670
§ 
1
1140
0,94
3425
1910
2105
3610
2220
2140
1	2	2	3
1,5	3	20	40
1550	1525	2210**	2240
—	2475	7350	7000
				800	1000
0,66	1,8	7,98	14,4
3470	5550	10530	11210
2020	2280	2700	2900
1490	1790	2070	1940
2210	3480	5000	5000
1820	2080	2700	2900
*Две полуоси, расположенные на одной прямой, условно при-
няты за одну ось.
** Колея передних колес—1920 мм.
Гл. 25. Транспортирование
547
Продолжение табл. 25 18
Расстояние в мрлях	Размер платы
5501^—8500 Свыше 8500 ,	К плате за 5500 миль 10 руб. 42 коп прибавляется 0,09225 коп. с m—мили К плате за 8500 миль 13 руб. 19 коп прибавляется 0,081 коп. с m—мили
Примечания к те цин объемом более 5 л«а н ка их оплачивается за каж 2.	За перевозку элемен' до 25 m плата повышает 3.	Портовый грузовой с 1 m конструкций. 4.	Стоимость погрузочнс морско-Азовского бассейна бассейна— 3 руб., в портах Дальневосточного бассейна 5.	Лоцманский н корабе но 11 коп. за 1 m конструе	16л. 25.17 н 25.18: 1. Стальные конструк- а 1 ш считаются объемными и перевоз- дый кубометр как за 1 m груза. гов стальных конструкций весом от 5 ся на 20 %; весом свыше 25 т—на 40%. бор взимается в размере 18 коп. за ^разгрузочных работ: в портах Черно- —2 руб. 60 коп., в портах Балтийского Северного бассейна— 4 руб. н в портах —3 руб. 76 коп. за 1 m конструкций, льный сборы взимаются орнецтнровоч- сцнй.
25.4. ПЕРЕВОЗКА СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
РЕЧНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Перевозка элементов стальных конструкций может
производиться на грузовых речных пароходах, само-
ходных и несамоходных баржах. Преобладающим ви-
дом перевозок стальных конструкций на речном тран-
спорте являются перевозки прямым и смешанным
железнодорожно-водным сообщением.
Габариты элементов стальных конструкций при
перевозке на речном транспорте должны быть анало-
гичны габаритам, установленным для перевозки на жег
лезнодорожном транспорте. Одйако вследствие боль-
шого разнообразия погрузочно-разгрузочных средств
портов и пристаней веса отправочных элементов
должны быть в каждом отдельном случае согласованы
с управлениями данных пароходств.
Необходимые меры для избежания повреждения
конструкций при перегрузке и перевозке речным транс-
портом практически те же, что и при транспортирова-
нии морским транспортом (см. п. 3 настоящей главы).
Стоимость перевозок стальных конструкций речиым
транспортом исчисляется с учетом: а) перевозки в гра-
ницах одного речного пароходства являются внутрен-
ними водными сообщениями; б) перевозки в границах
двух и более речных' пароходств являются прямыми
внутренними водными сообщениями; в) перевозки с
участием речных и морских пароходств являются пря-
мыми водными сообщениями; г) 'перевозки с участием
речных и морских пароходств, а также железных дорог
являются смешанными железнодорожно-водными сооб-
щениями.
Размеры плат за все виды перевозок на речном
транспорте приведены в табл. 25.19.
Таблица 25.19
п	«\
Плата за перевозку стальных конструкции грузовой
скоростью на судах речного транспорта в водном
(схема 67) й в прямом смешанном железнодорожио-
водном сообщении (схема 68) между пунктами,
связанными железными дорогами
Расстоя- ние в км 		\	Размер платы вруб, за 1 m		Расстояние в км	Размеры платы в руб. за 1 m		
	по схеме тарифов № 67	по схеме тарифов № 68		по схеме тарифов № 67	по схеме тарифов А 68
до 50 91-100 181—200 281—300 391—420	0,61 0,67 0,80 0,93 1,09 '	0,45 0,49 0,59 0,69 0,80	961—1000 1201—1250 1451—1500 1901—2000 2401—2500	2,21 2,72 3,24 4,27 5,35	1,63 2,00 2,39 3,14 3,94
481—510 571-600 681—720 761—800 881—920	1,21 1,39 1,63 1,80 2,05	0,89 1,03 1,20 1,32 1,51	2901—3000 3401—3500 3901—4000 4401—4500 4901—5000	6,43 7,51 8,59 9,67 10,76	4,73 5,53 , 6,32 1 7,12 7,91
При ря ДО KOI ровского, падиого повышен! участках,	ме чан и iua навнгаг Вёрхне-Ди н Ср те примени где флот р	[ е. Тарифы 1ни на 21 % юпровского едИеазнатс! ется с 1 н >аботает кр1	[ повышаю™ По Главнс , Нямунског сого	па оября до к ^глогодично,	:я ежегодно )му управле о, Во л го-До! роходств онца навига —с 1 ноября	с 1 октяб- нию Днеп- чского; За- указанно^ цин, а на ‘ до 1 марта.
25.5. ПЕРЕВОЗКА СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ВОЗДУШНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Высота и ширина элементов стальных конструкций,
транспортируемых на самолетах, должны быть на 30—
40 мм меньше размеров дверей самолетов, т. е. для
элементов, погружаемых на самолет Л И-2, не должны
превышать 1450X1600 мм и на самолеты ИЛ-12 и
ИЛ-14 — 1550 X 2350 мм. Длина элементов во всех слу-
чаях не должна превышать 2500 мм. Вес отдельных
элементов конструкций не должен превышать 1000 кг.
Мелкие детали (фасонки, уголки и др.) ' должны
быть связаны в пакеты или упакованы в ящики.
Стоимость перевозки элементов стальных конструк-
ций воздушным транспортом может быть исчислена с
помощью тарифного руководства «Тарифы на авиа-
перевозки пассажиров, багажа, грузов и почты по воз”
душным линиям гражданского воздушного флота
СССР».
В табл. 25.20 приведены некоторые данные для
установления возможности перевозки элементов сталь-
ных конструкций вертолетами.
Таблица 25 28
Транспортирование грузов вертолетами
Тип верто- лета	Объем грузовой кабины в л«8	Размеры ворот грузовой кабины в мм		Груз, погружаемый в кабину -			Груз, подвешиваемый к вертолету			Скорость полета в км/час
		ширина (.	высота	максималь- ная длина груза в мм	максималь- ный вес груза в кг	дальность полета в км	максималь- ная длина груза в мм	максималь- ный вес груза в кг	дальность полета в км	
МИ-1	В кабине летчика можно перевозить груз разме- ром 500x500x1000 мм			—	300	270	4000	500	50	130
МИ-4	16	1850	1600	4500	700 1 000 1500	400 300 100 ,	1 2000 1 2000	' 1300 1400	50 _ 'I 10 1	140
35*
548	। Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальнцм конструкциям
ГЛАВА 26
МОНТАЖ
26.1.	ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
МОНТАЖНЫХ РАБОТ
Главным принципом современной организации
монтажных работ является широкая механизация про-
цессов монтажа на основе комплексной механизации
с применением .специализированных механизмов. Во
многих случаях это уже привело к полной механиза-
ции монтажных работ, что значительно сократило сро-
ки монтажа и снизило его стоимость. Дальнейшее со-
кращение сроков мойтажа вызывает необходимость
укрупнения отправочных и монтажных элементов, что
уменьшает общий объем монтажных работ (количест-
во подъемов, сборка, сварка и пр.) и объем монтажных
работ, производимых наверху.
Предельные веса и размеры отправочных элемен-
тов определяются условиями перевозки и погрузки
(см. главу 25), а монтажных элементов — характери-
стиками выпускаемого монтажного обрудования. В не-"
которых случаях, когда это оказывается целесообраз-
ным по экономическим или техническим соображениям,
веса монтажных элементов могут превосходить грузо-
подъемность'типовых монтажных механизмов, — —
так
как
По
6)
д/
I 3S750
Ш’З
Л22
Щ1
28 aim по окр
OJffl по окр
>28 шт по
jwp
Л23
Л24
/124.
: Л24
Л24
Рис. 26.1. Схема подмостей для монтажа доменной печи
<з — расположение кронштейнов н лестниц по высоте печн;
б -L расположение щнтов по периметру печн
во
окр/
Л22
24uimn
окр
К 2
24 шт ns
окр
К2
24 шт по
онр
К2 ‘
\/24 шт по
Л23
Л23
28 шт па -
акр
28 шт по окр
К2
«2

возможно сооружение индивидуальных, более (мощных
подъемных устройств в виде временных кранов, подъ-
емников с гидравлическими домкратами и т. п.
Выбранный способ монтажа должен способство-
вать сокращению сроков работ и снижению их стоимо-
сти, для чего (Производство монтажа не должно требо-
вать устройства громоздких вспомогательных соору-
жений и приспособлений, особенно устройства несущих
подмостей и лесов, которые, помимо удорожания работ
и увеличения сроков монтажа, загромождают строи-
тельную площадку, препятствуют перемещению кранов
и транспорта и затрудняют автоматизацию процессов
монтажа.
> Указанным требованиям удовлетворяют навесной
и полунавесной способы монтажа с устройством под-
мостей, подвешенных к самим конструкциям и под-
нимаемых вместе с ними ’ (рис. 26.1)> При монтаже
промышленных зданий большой длины применяются
подвижные катучие подмости, предназначенные для
установки связей, окраски и осмотра ферм.
В основе современной организации монтажных ра-
бот заложен принцип совмещения. монтажа металло-
конструкций с некоторыми строительными и другими
смежными работами, в том числе с монтажом механи-
ческого, электротехнического, санитарно-технического
оборудования и др., в которых используются общие
с монтажными работами механизмы. В тех случаях,
когда для монтажных работ может быть  рационально,
использовано крановое оборудование, предназначенное
для постоянной эксплуатации в строящемся здании,
оно должно быть смонтировано в первую очередь, что-
'бы избежать,завоза на площадку лишних строительно-
монтажных кранов. Непременным условием комплекс-
ной. механизации монтажных работ является широкое
применение малой механизации, в том числе и механи-
зированных инструментов. Дальнейшее развитие мето-
дов монтажа стальных конструкций должно быть на-
правлено на автоматизацию рабочих процессов, введе-
ние телеуправления некоторыми механизмами, в> том
числе грузоподъемными, для чего должно быть усовер-
шенствовано управление монтажными механизмами, а
конструкция монтажных стыков — предельно упроще-
на и типизирована. ‘	'	
Все вышеуказанное должно предусматриваться в
эскизном проекте организации работ по монтажу
стальных конструкций, составляемом одновременно с
проектом конструкций. Необходимыми предпосылками
успешного выполнения монтажа стальных конструк-
ций, которые должны быть учтены при проектировании
конструкций и организации работ, являются следую-
щие основные требования: а) компоновка сооружения,
прочность, устойчивость и конструкция его элементов
и узлов, а также членение на , монтажные элементы
должны обеспечивать возможность осуществления на-
меченного способа монтажа и всех связанных с ним
операций, в том числе предварительного укрупнения
' элементов; б) отгрузка легких элементов россыпью
должна быть предельно сокращена за счет их укруп-
нения иа заводах, например отгрузка элементов кро-
вель, площадок и т. п. должна производиться в виде
габаритных плоских щитов, состоящих , из прогонов с
приваренным к ним на заводе настилом, а отгрузка ли-
стовых конструкций в виде рулонов и- т. п.; в) широ-
кое применение при монтаже автоматизированных
операций, в частности автоматической сварки;
г) строгая увязка чертежей стальных конструкций с
чертежами оборудования (в частности, санитарного и
электротехнического) с тем, чтобы трубы, кабели и
Гл. 26. Монтаж
549
другие элементы не пересекали несущих конструкций
и не ослабляли их вырезкой отверстий по месту;
д) количество деталей, размеры которых принимаются
«по месту», должно быть сведено к минимуму, так как
всякие работы по изготовлению хотя бы небольших
конструкций затруднительны для монтажной органи-
зации.
26.2.	МОНТАЖНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
А ПОДЪЕМНЫЕ КРАНЫ
В настоящее время на монтаже испбльзуется боль-
шое количество монтажных кранов, в TObi числе и спе-
циальных. Для монтажа тяжелых конструкций (домен-
ные и мартеновские цехи, тяжелые каркасы промыш-
ленных зданий и др.) широко применяются в качестве
осйовного монтажного оборудования башенные’ краны,
что объясняется возможностью производства работ с
командной высоты, полноповоротностью,, большим ра-
диусом действия и возможностью перемещения их по
рельсовым путям. Меньшее применение имеют различ-
ные стационарные краны — вантовые и жесткие дер-
рики, а также мачтовые краны, не обладающие преи-
муществами башенных кранов и устанавливаемые
обычно на расчалках, которые требуют достаточного
свободного пространства на строительной площадке
и осложняют перемещение кранов. Для монтажа , газ- ,
гольдеров и резервуаров отдельными листами приме-
няются специальные мачтовые краны. Для монтажа
рулонированных конструкций применяются автомобиль-
ные и гусеничные краны, а для разворачивания руло-
•нов — тракторы и лебедки. Монтаж высоких мачт,
башен, труб и подобных им конструкций производится
при помощи специальных ползучих кранов. Для мон-
тажа стальных конструкций промышленных зданий и
сооружений широко применяются гусеничные и авто-
мобильные краны. Вследствие удобства и легкости пе-
ремещения этих кранов коэффициент использования их
выше, чем у башенных и железнодорожных кранов.
По названным причинам железнодорожные краны по-
степенно вытесняются кранами других систем, чему,
кроме того, способствует увеличение грузоподъемности
последних. Однако для погрузочно-разгрузочных1 работ
на приредьсовых складах железнодорожные краны при-
меняются достаточно1 широко.
' Для складских погрузочно-разгрузочных работ, а
та^же для укрупнительной сборки конструкций на от-
крытых стеллажах строительных площадок и для мон-
тажа невысоких конструкций большой протяженности ’
часто применяют козловые краны, а при небольшом
объеме работ и относительно лёгких монтажных эле-,
ментах — автокраны и краны на пневмоколесном хрду,
которые по мере увеличения их грузоподъемности и
длин стрел смогут, конкурировать с гусеничными кра-
нами и на других объектах.
Характеристики и параметры монтажных кранов
приведены в альбомах монтажного оборудования [38]
и справочниках по монтажу [21и 22]. В тех же спра-
вочниках приводятся данные для экономических под-
счетов, а именно стоимости кранов, их монтажа и де-
монтажа и стоимость их машино-смен.
Пример. В качестве примеров практического ис-
пользования < кранового оборудования в табл. 26.1
приводятся данные о типах кранов, применяющихся
в основных монтажных работах при строительстве до-
менного и мартеновского цехов (по типовым проектам
монтажа, выполненным ГПИ Промстальконструкция).
Таблица 26 I
Типы, количество и назначение кранов
Тип крана -	Количество кранов для монтажа		Назначение кранов (основная область монтажа)	
	домен- ного цеха *	м арте- ковско- го цеха	доменный цех: стальных кон- струкций— 6600 пг; же- лезобетонных конструкций— 6600 л«а	мартеновский цех: стальных конструк- ций 15 500 пг; же- лезобетонных кон- , струкций—6200 л«3
2
Башеннкй
кран* БК-406
грузоподъем-
ностью 25 пг
со стрелой
длиной 40 м
Центральный
узел доменной
печи
Башенный кран
БК-151 грузо-
подъемностью
20 пг со стре-
лой длиной
30 м ‘
Железнодо-
рожный кран
СК-25
Главный корпус:
каркасы печей,
колонны, балки,
щиты рабочей пло-
щадки, подкрано-
вые стойки и ко-
лонны, щиты кров-
ли, газопровод
Удлинение раз-
ливочного пролета,
здание миксера
4
2
Кран „Бака-
леи*' грузо-
подъемностью
7,5 щ
Краны козло-
вые** грузо-
подъемностью
30 tn, проле-
том 32 м
Бункерная
эстакада, га-
лерея коксрпо-
дачи, укрупни-,
тельная сборка,
погрузочно-,
разгрузочные
работы
Часть главного
корпуса, шихтовый
двор, отделение
подготовки излож-
ниц и т. п.
Разные легкие
конструкции глав-
ного корпуса
Бункерная
эстакада, эста-
када вагоно-
опрокидывателя
3
2
Всего
кранов
7
11 \
*	Для монтажа мартеновских цехов применяются краны ти-
па БК-406, специально приспособленные самоходные, с облегчен-
ной стрелой и видоизмененным порталом.
*	* Для монтажа эстакады вагоноопрокидывателя козловый
кран имеет удлиненную жесткую ногу.	, ,
Б ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ
Малая механизация такелажных работ осущест^.
вляется прц помощи электрических лебедок, домкра-
тов разных типов, электрических и ручных талей, по-
лиспастов, блоков и пр.
Характеристики указанного оборудования приво-
дятся в справочниках по монтажу [21 и 22].
26.3.	ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ
ОТ ПРОЕКТНЫХ РАЗМЕРОВ И ПОЛОЖЕНИЙ
Допускаемые отклонения от проектных размеров
и положений при монтаже стальных конструкций зда-
ний и сооружений,'допускаемые отклонения при устрой-
стве опор (мест опирания) под стальные конструкции,
а также в размерах и положениях опорных закладных
частей устанавливаются , в СНиП.
26.4.	ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СХЕМЕ
СООРУЖЕНИЙ
На всех стадиях монтажа стальных конструкций
должны быть обеспечены устойчивость - и неизменяе-
мость конструкций/ без применения несущих подмостей
550
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям.
и поддерживающих лесов. Для этого необходимо, чтобы
геометрические схемы монтируемых стальных конст-}
рукцнй также были неизменяемыми на всех стадиях
сборки. Это требование является общим для всех
стальных конструкций и для любых способов монтажа,
но имеет особое значение для конструкций покрытий
больших пролетов, многоэтажных каркасов, а также
для высоких решетчатых мачт и башен, которые не
могут быть установлены путем подъема в целом виде
после сборки в горизонтальном положении. В проектах
сооружений, где неизменяемость геометрической схем,ы
конструкций на всех стадиях монтажа неосуществима,
необходимо предусматривать временные монтажные
элементы для придания конструкции неизменяемости.
Во избежание излишних затрат металла желательно
использовать для этой цели элементы основных конст-
рукций, подлежащие установке в более позднее время.
Монтаж стальных каркасов многопролетных и мно-
гоэтажных зданий, а также зданий большой протяжен-
ности следует вести пространственными жесткими бло-
а ками (пролеты; части каркаса в пределах между тем-
пературными швами; этажи) с комплексной установкой
и закреплением всех элементов конструкций каждого
блока, обеспечивающих его устойчивость.
При совмещенных методах производства строитель-
но-монтажных раббт обычные монтажные приемы,
применяемые для придания устойчивости отдельным
частям сооружения (например, устройство расчалок
нз стальных тросов и т. п.), неудобны, так как рас-
чалки мешают ведению работ и требуют особого над-
зора за их сохранностью на площадке, где работает*
обычно несколько организаций С точки зрения монта-
жа удачной является схема, при которой применяется
минимальное количество расчалок и когда эта схема
предусматривает обязательную установку расчалок ко-
лонн с..шарнирным опиранием или жестко опертых, но
имеющих узкие башмаки, первых (по ходу монтажа)
ферм перекрытий, больших резервуаров (диаметром
свыше 15 д) и т. п.
26.5.	МОНТАЖНЫЕ НАГРУЗКИ И ВРЕМЕННОЕ
УСИЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
Учет монтажных, кратковременно действующих на-
грузок возможен только при наличии хотя бы эскизно
разработанных вариантов проекта организации мон-
тажных работ. На монтажные нагрузки проверяются
те узлы и элементы, в которых, безусловно, можно
предвидеть возникновение напряжений более высоких,
чем расчетные от эксплуатационных нагрузок или .на-
пряжений обратного знака, а также недопустимых "де-
формаций. В основном должны быть проверены:
1)	перекрытия, служебные переходы и мостики на
возможные перегрузки прн перемещении по ним как .
монтажных элементов металлоконструкций, так и мон-
тажного и технологического оборудования, а также те
элементы 'перекрытий промышленных зданий, к кото-
рым во время монтажа могут быть подвешены блоки
для подъема и монтажа мостовых кранов, металличе-
ских конструкций и технологического оборудования;
2)	сплошные и сквозные фермы, если монтаж их
может быть выполнен исключительно посредством про-
дольной надвижки или навесным способом;
3)	' отдельные монтажные элементы (или укрупнен-
ные конструктивные элементы), если выбор способов
их строповки, перемещения и установки ограничен ме-
дтными условиями, например, при реконструкции про-
иыщлеиных зданий без остановки производства. '
Временные усиления наиболее важных узлов и
элементов конструкций должны быть запроектированы
в рабочих чертежах стадии КМ; о необходимости всех
остальных усилений должны быть сделаны соответст-
вующие указания в проекте и чертежи этих усилений
разрабатываются организацией, > составляющей проект
«рганизации монтажных работ.
При проектировании должна быть также учтена
возможность применения малой механизации (преиму-
щественно приводного оборудования). Например, на-
мечаемые места опирания конструкций иа домкраты
должны быть проверены расчетом и в случае необхо-
димости усилены. При этом места опирания домкратов
отмечаются специально приваренными опорными пли-
тами.
Простейшие случаи усиления маложестких элемен-
тов стальных конструкций, например стропильных ферм,
разработаны ГПИ Промсталькомструкция [38]. Фермы
проверяются на устойчивость при изгибе нз их плоско- ,
сти; усиление их производится бревнами, пластинами
или трубами, плотно прикрепленными к усиливаемым
элементам болтами, хомутами или проволочной
скруткой.
26.6.	ТРЕБОВАНИЯ К МОНТАЖНЫМ УЗЛАМ.
МОНТАЖНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ
И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Монтажные узлы должны быть настолько просты,
чтобы допускать сборку их непосредственно сбороч-
ным краном на весу с минимальной затратой времени
и усилий рабочих; при этом предпочтение должно отда-
ваться совмещенным стыкам пёред ступенчатыми. ‘
Расположение монтажных стыков и мх конструкция
должны’ соответствовать намечаемому способу монта-
жа, особенно в тех случаях; когда выбор способа
ограничен Вынесение стыка по ту или другую сторону
от центра узла и включение косынок в состав того
или ниого монтажного элемента могут быть различны:
для сборки .на клетках, навесной, полунавесней.
Зазоры в стыках должны допускать свободную
заводку элементов, исключающую применение каких
бы то ни было специаль-
ных натяжных приспо-
соблений, кроме обычно
употребляемых распор-
ных домкратов (рис.
26.2), винтовых стяжек
и, в крайнем случае,
легких талей. Г рузо-
подъемность распорных
домкратов — 3 г, ход---
130 мм, усилие на руко-
ятке длиной 300 мм —
32,5 кг. {
При проектировании узлов, в которых сходятся
элементы, должна быть обеспечена возможность про-
изводства работ существующими монтажными инстру-
ментами и приспособлениями — сборочными ключами,
пневматическими и электрическими переносными ин-
струментам^ распорными домкратами и т. п. с учетом
их размеров.’
В узлах, где сходится несколько элементов, уста-
навливаемых по ходу сборки в разное время, должна
быть предусмотрена возможность независимого мон-
тажного крепления в узле каждого’из этих элементов
Конструкции монтажных элементов, должны допу-
скать подъем, установку и крепление их в узлах це-
макс 330 мм
Рис. 26 2. Распорный дом-
крат
Гл. 27. Экономика промышленного производства стальных конструкций
551
ликом, а не отдельными деталями, сборка которых на
высоте и на весу затруднительна.
Во всех сварных монтажных стыках должно^ быть
предусмотрено достаточное количество отверстий для
постановки сборочных болтов (не менее двух в стыке).
iB узлах, осуществляемых на высокопрочных болтах,
’Необходимо предусмотреть беспрепятственную, возмож-
ность работы ключами специальных типов (динамо-
метрическими, с удлиненными рукоятками, гайковер-
тами) и возможность поддержания головки болта при
завертывании гайки.
Способ установки колонн должен быть указан в
^проекте сооружения, так как опирание стальных ко-
лонн на бетонные фундаменты может быть осущест-
влено различно: непосредственноvна бетонную поверх-
ность фундаментов, выводимых до проектной отметки,
«без последующей подливки; на стальную плиту, зара-
нее уложенную и подлитую; на заранее установленные
и выверенные закладные балки с последующей подлив-
кой. Во всех случаях анкерные болты устанавливаются
проектное положение и бетонируются одновременно
с фундаментами.
Характеристики монтажных приспособлений и ин-
струментов приведены в справочниках по монтажу
^21 и 22).
ГЛАВА 27
ЭКОНОМИКА ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИИ
27J. СЕБЕСТОИМОСТЬ ПРОДУКЦИИ (ИЗДЕРЖКИ
ПРОИЗВОДСТВА) ПРИ ПРОМЫШЛЕННОМ
ИЗГОТОВЛЕНИИ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Себестоимость продукции при промышленном про-
изводстве стальных конструкций включает в себя
стоимость основных материалов (прокатная сталь, ме-
тизы, электроды и лакокрасочные материалы, а также
полуфабрикаты и изделия, приобретенные в порядке
кооперации), основную заработную плату производст-
венных рабочих и накладные (цеховые и общезавод-
ские) расходы; этн издержки должны определяться с
-учетом использования как более совершенной техники
и технологии производства, так и прогрессивных тех-
нических норм расхода материалов и выработки про-
дукции. В настдящем параграфе приводятся указания
о порядке оценки основных издержек производства
(стоимость стали и трудовых затрат).
А, ПОРЯДОК ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ СТАЛИ
1. При калькулировании издержек производства
стоимость основных материалов для стальных конст-
рукций (сталь, метизы, электроды и краски для огрун-
товки) исчисляется на 1 т продукции франко-склад
завода-изготовителя. Стоимость ' стали, составляющей
^0—95% от стоимости всех основных материалов, рас-
ходуемых в производстве, определяется за вычетом
стоимости возвратных отходов по следующей методи-
ке: а) количество стали выявляется по спецификациям
к рабочим деталировочным чертежам (КМД) с учетом
нормативных отходов; б) цена единицы веса стали оп-
ределяется по сумме основной и дополнительной ее
стоимости. Основная стоимость принимается в соответ-
ствии с действующими оптовыми ценами на прокатную
сталь; дополнительная стоимость —в зависимости от
приплат, установленных в прейскуранте на прокатную
сталь и возникающих вследствие требований, предъ-
являемых заказчиком к качеству стали (гарантирован-
ное значение предела текучести, испытание иа загиб
в холодном состоянии и др.), и требований по мерности
(когда металл заказывается в мерных длинах или в
размерах, выходящих за пределы нормальных).
Основная стоимость стали и приплаты за мерность
зависят от вида проката (угловая, балки, швеллеры,
листовая и широкополосная сталь). С 1955 г. цеиы
различных видов прокатной стали более унифицирова-
ны, ио все же являются достаточно вариантными; так,
разница в ценах кипящей стали марки Ст. 3 составля-
ет до 10%, спокойной стали марки Ст. 3 — до 13%,
а низколегированной стали марки 14Г2 — до 23%.
Возврат отходов стали учитывается по цене их реали-
зации.
Оптовые цены на сталь различных марок (без
приплат), действующие с 1 января 1961 г., исходя нз
нового масштаба цен, приведены'» табл. 27.1. Оптовые
цены -на углеродистую сталь общего назначения, вы-
плавленную в мартеновских \ печах, распространяются
также на сталь, выплавленную в конвертерах с основ-
ной футеровкой и с применением кислорода (с допол-
нительной маркировкой буквой К).
В соответствии с ГОСТ 380—60 и прейскурантом
№ 01—02 для стали углеродистой обыкновенного каче-
ства группы А (поставляемой только по механическим
свойствам) гарантируемыми характеристиками являются
временное сопротивление и относительное удлинение.
В случае дополнительных требований, предъявляемых
потребителями по гарантированному значению предела
текучести (в соответствии с нормами, указанными
в табл. 1. ГОСТ 380—60), по гарантированному пре-*
дельному содержанию углерода, серы, фосфора и дру-
гих элементов, предусмотренных для стали группы Б,
а также по испытанию иа загиб в холодном состоянии,
по определению ударной вязкости при нормальной
температуре и по гарантированным повышенным нор-
мам предела текучести (в соответствии с п. 11н
ГОСТ 380—60), эти требования подлежат особой
оплате.
Для стали углеродистой обыкновенного качества
подгруппы В, поставляемой по механическим свойст-
вам и с дополнительными требованиями по химическо-
му составу (предельным содержанием углерода, серы,
фосфора и других элементов, предусмотренных для
стали группы Б), гарантируемыми характеристиками
являются: а) предел текучести, временное сопротивле-
ние и относительное удлинение, определяемые при
испытании на растяжение по нормам, указанным в
табл. 1 ГОСТ '380—60 (за исключением стали мар-
ки В Ст. Зкп 2-го разряда, для которой предел теку-
чести должен быть не менее 23 кг/мм2)\ б) верхние
пределы содержания углерода, серы и фосфора, а для
спокойной и полуспокойнон стали также и кремния —
в соответствии с нормами, указанными в табл 2
ГОСТ 380—60; в) предельное содержание хрома, нике-
ля и меди — не более 0,30% каждого элемента. Постав-
ка стали подгруппы В с перечисленными гарантиро-
ванными характеристиками производится без каких-
либо приплат.
Оптовые цены на горячекатаную сталь (в руб. и коп. за 1 т)
сл
to
Таблица 27 1
Профили и размеры сечения	Углеродистой обыкновенного качества i													Низколегированной конструкционной (ГОСТ 5058—57)				
	Общего назначения (ГОСТ 380—60)										Для мостостроения (ГОСТ 6713—53)							
	поставляемой только по механическим свойствам (груп- па А) или только по химическому составу (группа Б)							поставляемой по меха- ническим свойствам и с дополнительными тре- бованиями по химиче- скому составу (под- группа В)			для конструкций			14Г, 19Г, 24Г	]5ГС, 14Г2	10Г2СД (МК), 14ХГС	15ХСНД (НЛ2)	10ХСНД (СХЛ4)
											клепа- ных	сварных						
	бессемеровская			мартеновская				мартеновская			Ст. З.мост. кп	Ст. 3 мост, сп	М16С					
	Ст. 0, БСт. 0	Ст, Зкп, БСт. Зкп	Ст.З, БСт. 3	Ст. 0, МСт. 0	Ст, Зкп, МСт. Зкп	Ст. Зпс, МСт. Зпс L	Ст. 3, МСт. 3				 ВСт. Зкп	ВСт. Зпс	ВСт. 3								
Сталь круглая (сор- тамент по ГОСТ 2590—57). Диаметр в мм ~ -	10—п 12—15 16—19 20—30 - 31—50 52—250 Сталь квадратная (сортамеит по ГОСТ 2591—57).	Сторона квадрата в мм "10-13 14—19 20—30 - 32—53 55—100 105—120 Сталь	полосовая (сортамент по ГОСТ 103—57) толщина ширина полосы	полосы в мм	в мм ( 12—20 - ле	J 22-45 4—5	< 50_75 1 80-200 ( 12—20 6—9	< 22—45 1 50—200 10—18	16—200 20—60	30—200	54—60' 53—40 51-80 51—00 50—60 49-80 52-20 51—30 50—20 49—40 48—50 48—20 57-80 56—20 *51—30 50-60 55-00 52—50 49—80 49—80 48—70	58-10 56—90 55—30 54—50 54—10 53—40 55-70* 54—90 53—80 52—90 52—10 51—70 61—30 59—70 54—90 54—10 58—50 56—10 53—30 53—30 52—30	Сорт 64—90 63—70 62—10 61—30 60—90 60—40 62—50 61—70 60—50 59-70 58—90 58—50 68—10 66—50 61—70 60-90 65—30 62—90 60-10 60—10 59—10	о в а я 58—40 57—10 55—40 54—50 54—10 53—30 55—80 54—90 53—70 52—80 51—90 51—50 61—80 60—10 54—90 54—10 58—80 56—20 53—20 53-2о 52—10	сталь 62—20 60—90 59—20 58—30 57—90 57—10 59-60 58—70 57—50 56—60 55—70 55—30 65—60 63—90 58—70 57—90 62—60 60—00 57—00 57—00 55—90 	(техн 66-00 64—00 63—00 62—10 61—70 61—10 63—40 62—50 61-30 60—40 59—50 59—10 69—40 67—70 62—50 61—70 66—40 63—80 60—80 60—80 59—70	ячеек 69—50 68—20 66—50 65—60 65—20 64—60 66—90 66—00 64—80 63—90 63—00 62—60 72—90 71-20 66—00 65—20 69-90 67—30 64—30 64—30 63—20	: и е т р 65—^50 64—20 62-40 61—50 61-10 60—40 62—80 61—90 60—70 59—80 58—90 58—40 69-00 67—20 61—90 61—10 65-90 63—20 60—20 60-20 59—Ю	। е б о в ; 69—40 68—10 66—40 65—50 65—00 64—10 66—80 65—80 64—60 63—70 62—80 62—40 72-90 71—20 б5—90 65—00 69—80 67—20 64—10 64—10 63—00	ЗНИЯ' 72—90 71—60 69—90 69—00 68-50 67-90 70—80 69—40 68—10 67—20 66—30 65—90 76—40 74—70 69—40 68—50 73—30 70—70 67—60 67—60 66—50	по Г ( 69—50 68—20 66—50 65—60 65—20 64—60 66—90 66—00 64—80 63—90 63—00 62—60 72—90 71-20 66—00 65—20 69—90 67—30 64—30 * 64—30 63—20	)СТ 5: 74—70 73—40 71—70 70—80 70—40 69—90 72—10 71—20 70—00 69—10 68—20 67—80 78—10 76—40 71—20. 70—4Q 75—10 72—50 69—50 69—50 68—40	35—58) 80—10 78—80 77—10 76—20* 75—80 75—40 77—50 76-60 75—40 74—50 73—60 73-20 83—50 81—80 76—60 75—80 80—50 77—90 74—90 74—90 73-80	74—20 72-90 71-20 70—30 69—90 69—30 71-60 70—70 69—50 68—60 67—70 67-30 77—60 75—90 70—70 -69—90 74—60 72—00 69—00 69-00 67—90	75-90 74—60 72—90 72—00 71-60 71-00 73—30 72—40 71—20 70—30 69—40 69—00 79—30 77—60 72—40 71-60 76-30 73—70 70—70 70—70 69-60	78—90 77—60 75—90 75—00 74—60 74—00 76—30 75—40 74—20 73—30 72—40 72-00 82—30 80—60 75—40 74—60 79—30 76—70 73-70 73—70 72—60	91-90 90—60 88—90 88—00 87—60 87—00 89—30 88—40 87—20 86—30 85—40 85—00 95—30 98—60 88—40 87—60 92—30 89-70 86—70 86—70 85—60	99—70 98—40 96—70 95—80 95—40 94—80 97—10 96—20 95—00 94—10 93—20 92—80 103—10 101—40 96—20 95—40 100—10 97—50 94-50 94-50 93—40
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
sie—ss
Углеродистой обыкновенного качества
Продолжение табл, 27.1
Низколегированной конструкционной
(ГОСТ 5058-57)
Общего назначения (ГОСТ 380—60)
Для мостостроения
(ГОСТ 6713—53)
Профили н размеры сечеиия	поставляемой только по механическим свойствам (груп- па А) или только по химическому составу (группа Б)							поставляемой по меха- ническим свойствам и с дополнительными тре- бованиями по химиче- скому составу (под- группа В)			ДЛЯ	конструкций		14Г, 19Г, 24Г	15ГС, 14Г2	10Г2СД (МК), 14ХГС	15ХСНД (НЛ2)	10ХСНД (СХЛ4)
											клепа- ных	сварных						
	бессемеровская			мартеновская				мартеновская			Ст. 3 мост, кп	Ст. 3 мост, сп	М16С					
	Ст. 0, БСт. 0	Ст. Зкп, БСт. Зкп 1	Ст. 3, БСт. 3	Ст. 0, МСт. 0 <	Ст. Зкп, МСт. Зкп	Ст. Зпс, МСт. Зпс	1 1 Ст. 3, МСт. 3	j ВСт. Зкп	ВСт. Зпс	ВСт. 3								
Сталь угловая рав- нобокая (сортамент по ГОСТ 8509—57) Ширина полки в мм 20—25	56—20	59—70	66—50	60—10	63—90	67—70	71—20	67—20	71-20	74—70	71—20	76—40	81—80	75—90	77-60	80—60	93—60	101—40
28—32	54—20	57—80"	64—50	58—00	61—80	65—60	69—10	65—10	69—00	72—50	69-10	74—30	79—70	73—80	75-50	78—50	91—50	99—30
36	53—00	56—50	63—30	56—70	60—50	64—30	67—80	63—80	67—70	71—20	67—80	73—00	78—40	72—50	74—20	77—20	90—20	98—00
40—45*	51-80	55—30	62—10	55—40	59—20	63—00	66—50	62—40	66—40	69—90	66—50	71—70	77—10	71—20	72—90	75—90	88—90	96—70
50—75	51—00	54—50	61—30	54—50	58—30	62—10	65—60	61—50	65—50	69—00	65—60	70—80	76—20	70—30	72-00	70—00	88—00	95—80
80—140	49—70	53—30	60—10	53—20	57—00	60—80	64—30	60—20	64—10	67—60	64—30	69—50	74—90	69—00	70—70	73—70	86—70	94—50.
160—250	49—00	52—50	59—30	52-40	56—20	60-00	63—50	59—40	63—30	66-80	63—50	68—70	74—10	68—20	69—90	72—90	85—90	93—70
Сталь угловая i
40x 40x 3; 45x 45 x 3; 50x50x3,
100x100x 6,5, 100x100x 7; 110x110x7;
Х14 мм — на 4,5%
равнобокая с уменьшенной толщиной полок (из числа предусмотренных ГОСТ 8509—57) расценивается дороже указанных цен: 32x3
0X50X3, 50X50X4 мм — на 9%; 56x56x3,5; 56x56x4; 63x63x4, 70x70x4,5, 70x70x5; 75 x75 x5 , 80x 80 x 5,5;. 90x90x6; 90x 90x7
мм — на 9%
125x125x 8; 125x125x9, 140x140x9; 160x160x10; 160x160x1'1;
180x180x11; 180X180X12; 200 x 200x12;
сказанных цен: 32x32x3, 36x36x3;
“ " ~	Л JKJK —на 6,5%;
200x 200x13; 220х220х
Сталь угловая не-
равнобокая (сортамент
по ГОСТ 8510—57).
Ширина большей
полки в мм
32
40—45
50—75
80—110
125—140
160—250
59—80
57—80
54—20
52—20
51—00
50—20
49-80
63—30
61—30
57—60
55—70
54—50
53—80
53—30
70—10
68—10
64—50
62—50
61—30
60—50
60—10
63—80
61—80
58—00
55—80
54—50
53—70
‘53—20
67—60
65—60
61—80
59—60
58—30
57—50
57-00
71—40
69—40
65-60
63—40
62—10
61—30
60-80
74—90
72—90
69—10
66—90
66—60
64—80
64—30
71—00
69—00
65—10
62—80
61—50
60—70
60—20
74—90
72—90
69—00
66—80
65—50
64—60
64—10
78—40
76—40
72—50
70—30
69—00
68—10
67—60
74—90
72—90
69—10
66—90
65-60
64—80
64—30
80—10
78—10
74—30
72—10
70—80
70—00
69—50
85—50
83—50
79—70
77—50
76—20
75—40
74—90
79—60
77-60
73—80
71—60
70—30
69—50
69—00
81—30
79—30
75-60
73—30
72—00
71—20
70-70
84—30
82—30
78-50
76—30
75—00
74—20
73—70
97—30
95—30
91—50
89—30
88-00
87—20
86—70
105—10
103—10
99—30
97—10
95—80
95—00
94-50
-Сталь угловая неравнобокая с уменьшенной толщиной полок (из числа предусмотренных ГОСТ 8510—57) расценивается дороже указанных цен: 40x25x3; 45x28x3;
32x3, 56x36x3,5; 56 X 36 X 4лл —на 12%, 63x40x4; 70X45X4,5; 90x56x5,5; 110x70x6,5, 110x70x7 мм — на 6^5%; 125x80x7, 160x100x9; 180x110x10, 200x125X
50 x 32 x 3, ____
ХП мм — на 4,5%
Ф а с£о н н а я
сталь
(технические т р е б о в
а н и я
по ГОСТ 535—58)
Б ал ки двутавровы е
ортамент по ГОСТ
239—56). № профиля
10—12
14—22
24—40
45—50
55—70
52—20
53—30
52—20
53—60
53—00
55—90
56—80
55—70.
57—30
56—70
61—90
63—50
62—40
64—50
63—80
55—70
56—90
55—70
57—20
56—60
59—30
60—60
59—40
61—20
60—50
63—00
64—70
63-50
65—70
65—00
66—20
67—90
66—70
68—90
68—20
62—50
63—90
62—60
64—50
63—80
66—40
68—10
66—90
69—10
68—40
69—60
71—80
70—10
72—30
71—60
66—20
67—90
66—70
68—70
68—20
71—10 I 76—30
73—00	~
71—90
74—30
73—60
78—50
77—30
80-10
79—30
75—10
77—10
76—00
78—30
77—60
76—90
79—10
77—90
80—30
79-50
80—30
82—60
81— 40
83—80
83—00
82—90
85—50
84—40
86—Р0
85—50
101—60
105—00
103—80
106—10
105—20
ГЛ. 27, Экономика промышленного производства стальных конструкций
сл
СИ

Продолжение табл. 27.1
Углеродистой обыкновенного качества
Общего назначения (ГОСТ 380—60)
Профили н размеры сечения	поставляемой только по механическим свойствам (груп- па А) или только по химическому составу (группа Б)						
	бессемеровская			мартеновская			
	Ст. 0, БСт. 0	Ст. Зкп, БСт. Зкп	Ст. 3, БСт. 3	Ст. 0, МСт. 0	Ст. Зкп, МСт. Зкп	Ст. Зпс, МСт. Зпс	Ст. 3, МСт. 3
Швеллеры (сорта- мент по ГОСТ 8240—56). № профиля 5-8 10—12 14—22 24—40	54—20 52—70 53—50 51—40	57—60 56—00 57—00 54—90	64—10 62—50 63—70 61—50	57—90 56—20 57—10 54—90	61—50 59—80 60—80 58—60	65—30 63—60 6-3—00 62—50	68—50 66—80 68—20 . 65—70
я
поставляемой по меха-
ническим свойствам и с
дополнительными тре-
бованиями по химиче-
скому составу (под-
группа В)
мартеновская

га
Для мостостроения (ГОСТ 6713—53)		
для конструкций		
клепа- ных	сварных	
Ст. 3 мост, кп	Ст. 3 мост, сп	М16С
Низколегированной конструкционной (ГОСТ 5058—57)				
14Г, 19Г, 24Г	15ГС, 14Г2	10Г2СД (МК), 14ХГС	15ХСНД (НЛ2)	ЮХСНД (СХЛ4) i 1
цел
ОТ
Листова
64—80
63-00
64—10
61—80
68—70
67—00
68—40
65—90
71—90
70—20
71—60
69—10
68—50
66—80
68—20
65—70
73—40
71-80
73—30
70—80
требовани
78—70
77—00
78—80
76—20
я
77—50
75—80
77—50
74-90
по ГОСТ
79—30
77—70
79—40
76—80
500—58
82—70
71—10
83—00
80—30
85—20
83—70
85-90
83—20
и 501—58)
104—2 0
102—60
105—50
102—30
р о к о п
о л о с н
ая универсальная сталь (технические
и ши
Сталь листовая (сор-		61—80 58—80 58—80 54—90 53—40	65—50 62-40 62—40 58—50 57—00	74—80 71—70 71—70 67—70 65—90	66—20 62—90 62—90 58—70 57—10	70—10 66—80 66—80 62-60 61—10	76—40 73—10 73—10 68—80 66—90	80—10 76—80 76—80 72—50 70—60	7^-50 70-20 70—20 65—90 64—40	80—00 76—70 76—70 72—30 70—40
тамеит по 3680—57 и 5381- Толщнна листа 2—2,8 4—4,5 5—5,5 6-9	гост -57). в мм									
10-15		52—40	56—10	64—70	56—10	60—00	65—60	69—30	63—20	69-00
16—20		51—70	55—40	64—00	55—30	59—20	64—80	68—50	62—40	68—20
21—32		50—90	54—50	63—20	54—40	58 -30	63—90	67-60	61—50	67—30
34—60		51—20	54—80	63—40	54—70	58—60	64—20	67—90	61—80	67—60
63—160		51—50	55—10	63—70	55—00	58—90	64—50	68—20	62-10	67—90
Тонколистовая
Оптовые цены установлены на листы нормальных размеров.
72—70
71-90
71—00
71—30
71—60
83—70
80—40
80—40
76—00
74—40
81—00
76—40
74—40
73—10
72—20
71—10
71—40
71—70
89—60
84—70
82—50
81—10
80—00
78—80
79—20
79—60
96—80
91—50
89—10
87—60
86—40
85-10
85—50
86-00
90—00
86—7-0
86-70
82—40
80—50
79—20
78—40
77—50
77-80
92—60
89—30
89—30
85—00
83—10
81—80
81—00
80—10
80—40
96—80
92-50
92—50
88—20
86—30
85—00
84—20
83—30
83—60
97—10
94—20
94—20
90—30
88-60
87—50
86—80
86—00
86—20
122—50
119—20
119-20
114—90
113—00
111—70
110—90
110-00
110—30
--------------.---„----------- -----------,.	--------- сталь (до 4 мм) поставляется только по химическому составу (группа Б), с испытанием на
загиб в холодном состоянии, то же, по подгруппе В — поставляется с испытанием на растяжение. Тонколистовая сталь (по ГОСТ 3680—57) и толстолистовая сталь (по
ГОСТ 5681—57), поставляемые в рулонах, расцениваются по оптовым ценам листов нормальных размеров со скидкой 3% при поставке с необрезными концами
Сталь широкополос- ная	универсальная (сортамент по ГОСТ 82—57). Толщина полосы в мм 5	51—50	55—20	59—70	55—10	59—00	60—90	63-90	62—20	64—20	67-20	65—00	72—30	78-10	67—70	69—70	72—20	75—60	96—30
6—9	50—00	53—60	58—10	53—40	57—30	59 10	62-10	60—50	62—40	65-40	63—10	70—20	75—80	65—90	67—90	70—40	74—00	94—50
10-20	48-70	52—30	56—70	52—00	56—00	57—60	60-60	59—20	60—90	63-90	61—50	68—40	73-90	64—40	66—40	68—90	72—60	93—00
21—60	47—40	51—10	55—40	50—70	54—60	56—20	59-20	57-70	59—40	62—40	60—10	66—80	72-10	63—00	65—00	67-50	71-40	91—60
Оптовые цены установлены на полосы нормальной длины шириной 400—1050 мм. Широкополосная сталь шириной менее 400 мм до 200 мм расценивается дороже на
3 руб., а шириной менее 200 мм до 160 мм — дороже на 9 руб. за I т. Оптовые цены установлены на широкополосную сталь с ребровой кривизной класса Б (по
ГОСТ 82—57); за поставку такой стали класса А (по ГОСТ 82—57) начисляется дополнительная приплата 4% к оптовой цене
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
556
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Продолжение табл. 27.4
Форма поперечного сечения
Цена за \тп в руб. при толщи-
не профиля в мм
№ высота ширина
профиля в жлс в мм
2—2,5
V-o бразные равнобокие профи ни
(по ГОСТ 8279—5
ненных расчетах по определению стоимости стали при
разработке прейскуранта на стальные конструкции бы-
ли заложены следующие приплаты за поставку мерных
размерив (в процентах к оптовой цене): а) листовой
и широкополосной стали'марок Ст. 3 кипящей и спокой-
ной, Ст.З. мост, спокойной и М16С—2%; б) угловой
стали тех же марок—5%; в) балок и швеллеров тех же
марок — 6%; г) листовой и широкополосной из низко-
легированной стали любых марок — 5%; д) уголков,
балок и швеллеров из низколегированной стали любых
марок —9%.
160	16—50	v 76
160	60—120	70
72	67
67	64
Б. ПОРЯДОК ОЦЕНКИ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ
V-o бразные равнобокие профили
(по ГОСТ 8280-57)
10—12 [ 100—120 I 120—160 I 70 I 67 I 64
Примеча ие. У неравнобоких угольников в графе .ши-
рина* указан размер большой полки.
2. При разработке прейскуранта на стальные кон-
струкции стоимость стали была определена с учетом
минимальных требований к качеству стали: а) сталь
углеродистая обыкновенного качества общего назна-
чения, мартеновская, марки Ст 3 (кипящая и спокой-
ная) принята из условий поставки по механическим
свойствам группы А и дополнительных требований по
химическому составу (с предельным содержанием уг-
лерода, серы, фосфора и других элементов по группе
Б), с приплатой 2% за гарантированный предел теку-
чести, что соответствует характеристикам подгруппы В
по ГОСТ 380—60; сверх того, учтена дополнительная
приплата 1% за испытание на загиб в холодном состоя-
нии (с распространением ее на 90% стали листовой и
широкополосной и на 10% остальной профильной
стали). Не были учтены приплаты, возникающие в слу-
чаях требования гарантии пониженного содержания
серы и фосфора и за испытание ударной вязкости угле-
родистой стали при нормальной температуре и низко-
легированной стали при минусовой температуре или
после механического старения; б) сталь углеродистая
для мостостроения (клепаные конструкции — марка
Ст. 3 мост, спок.; сварные конструкции — марка М16С),
низколегированная сталь любых марок, а также углеро-
дистая сталь обыкновенного качества, мартеновская
марки Ст. 0, в том числе .фасонная сталь специальных
профилей для металлических переплетов промышлен-
ных зданий, приняты по основной оптовой цене без
каких-либо дополнительных приплат	।
В соответствии с действующим прейскурантом на
прокатную сталь за поставку, согласно заказу угловой
егали, балок и швеллеров определенной мерной длины
начисляется дополнительная приплата 9% к действую-
щей оптовой цене. За поставку листов мерных разме-
ров приплата составляет в зависимости от ширины и
длины листа.: тонколистовой стали — от 0 до 10%; тол-
втолистовой стали — от 0 до 25%. Сверх приплав за
листы мерных размеров взимается дополнительно! (осо-
бая приплата) 10% за нестандартные размеры листов.
Исходя из специфики и практики применения1 про-
катной стали при изготовлении конструкций, в усред-
Калькулирование (оценка) трудовых затрат при из-
готовлении стальных конструкций из-за обширной и
разнообразной номенклатуры изделий и множествен-
ности технологических процессов является весьма
сложной задачей Значительное упрощение может быть
достигнуто с помощью системы коэффициентов, учиты-
вающих относительную трудоемкость изготовления
различных видов конструкций. Такая система была раз-
работана Проектстальконструкцией (1954 г.) в резуль-
тате проведенного тщательного изучения трудоемкости
стальных конструкций.
1. При разработке системы коэффициентов были
приняты: а) трудоемкость конструкций, характеризую-
щая затраты рабочего времени на изготовление 1 т
продукции, в единицах рабочего времени (в человеко-
часах); б) трудоемкость конструкций, характеризующая
затраты рабочего времени основных и вспомогательных
рабочих, занятых в основных цехах, равняется сумме
трудоемкости отдельных операций — основных (опре-
деляемых технологическим процессом), транспортных
(включающих затраты на внутризаводской железнодо-
рожный -транспорт) и вспомогательных (включающих
затраты по уходу за оборудованием); в) технологиче-
ская схема (производства стальных конструкций, вклю-
чающая подготовку металла (в цехе подготовки метал-
ла), обработку металла (в цехе обработки)," сборку
полуфабриката (в сборочных цехах — сборо-сварочном,
сборо-клепальном и общей сборки), предохранение кон-
струкций от коррозии и погрузку конструкций (в цехе
маляро-погрузки); г) основные (технологические) опера-
ции при изготовлении стальных конструкций- правка
металла, резка металла (кислородная и механическая),
разметка шаблонов, наметка деталей, образование дыр
(на прессах и сверлильных станках), фрезеровка, гибка
деталей (в холодном и нагретом состоянии), правка
деталей, сборка, электросварка, правка । конструкций
после сварки, рассверловка под клепку, клепка, фре-
зеровка торцов, общая сборка с рассверловкой мон-
тажных отверстий, разметка и установка кондукторов,
сверление монтажных отверстий по кондукторам, конт-
ропьная сборка, установка и монтаж комплектующих
изделий, огрунтовка конструкций
2 Разработанная система коэффициентов относи-
тельной трудоемкости изделий была применена при со-
ставлении прейскуранта на стальные конструкции (в
части оценки трудовых затрат) и широко используется
для*целей внутризаводского планирования (в частности,
для калькулирования трудовых затрат). В табл. 27.5
приведены коэффициенты относительной трудоемкости
основных видов стальных конструкций, а определение
эталона коэффициента трудоемкости лано в л. 7 § 27.1.Б.
Гл. 27. Экономика промышленного производства стальных конструкций
555
Требования, предъявляемые потребителем к указан-
ным в стандарте, но не гарантируемым характеристикам
стали, подлежат особой оплате. При поставке углеро-
дистой стали обыкновенного качества с удовлетворени-
ем этих дополнительных требований взимаются припла-
ты (в процентах к опто-вой цене):
а)	за ограничение содержания серы в стали под-
группы В (не более 0,05%) —2%;
б)	за удовлетворительные результаты испытания на
загиб в холодном состоянии (по нормам табл. 1 ГОСТ
380—60) - 1%;
в)	за гарантированный повышенный предел текуче-
сти в соответствии с п. 11/В ГОСТ 380—60 (в стали
марки Ст. 3 группы А и подгруппы В, за исключением
стали марки ВСт. Зкп 2-го разряда) —2%;
г)	за испытание на ударную вязкость при нор-
мальной температуре +20° для проката толщиной 12—
25 мм (по нормам табл. 4 ГОСТ 380—60)—4%.
1 ребования по содержанию кремния в спокойной
стали марки ВСт. 3 в пределах от 0,12 до 0,22%, по
суммарному содержанию хрома, никеля и меди не бо-
лее 0,60% и по содержанию мышьяка не более 0,08%
дополнительно не оплачиваются.
Сталь ал я мостостроения и низколегированная
сталь поставляются с гарантируемыми, без особой оп-
латы, характеристиками — пределом текучести; времен-
ным сопротивлением и относительным удлинением при
разрыве, предельным содержанием углерода, марганца,
кремния, серы, фосфора, хрома, никеля и меди; удов-
летворительными результатами испытаний на загиб в
холодном состоянии и на ударную вязкость -при нор-
мальной температуре. За поставку низколегированной
стали с необязательным по ГОСТ 5058—57 испыта-
нием на ударную вязкость после механического старе-
ния или прн температуре —40° предусмотрена припла-
та к оптовой цене в размере 4%
Поставка термически обработанной (упрочненной)
толстолистовой углеродистой стали марок Ст Ткп, Ст.
Тпс и Ст Т по ГОСТ 9458—60 производится по цене,
указанной в табл, 27.2, в зависимости от толщины лис-
та Поставка по требованию потребителя термически об-
работанной низколегированной стали по ГОСТ 5058—57
производится с приплатой к действующей оптовой
цене, согласно данным табл 27 2, в зависимости от ви-
да проката.
Таблица 27.2
Оптовые цены термически обработанной стали
Вид и марка стали	Вид проката	Цена за 1 m	Приплата к оптовой цене за 1 m
		в руб.	—коп.
Углеродистая, марок Ст. Ткп, Ст. Тпс и Ст. Т (по ГОСТ 9458-60)	Толстолистовая тол- щиной в мм: 6-9 10—15 16—20 21-32 34—60 1	69—10 68—-00 67—20 66-30 66—60	1 1 1 1 1
Низколегирован- ная любых марок (по ГОСТ 5058-57)	Сортовая и фасон- ная Тонколистовая Толстолистовая и широкополосная	—	9-00 5—70 4—00
За травление тонколистовой низколегированной
стали начисляется приплата 5 руб. за 1 т.
36*
Поставка специальных профилей фасонной стали
марки Ст. 0 для металлических переплетов промышлен-
ных зданий по ГОСТ 7511—58 производится по цене!
указанной в табл. 27.3. При заказе профилей для окон-
ных и фонарных переплетов из стали другой марки
указанные в табл. 27.3 цены увеличиваются на разницу
в ценах квадратной стали размером 105—120 мм зака-
занной марки и стали марки Ст. 0. При поставке про-
филей холодной формовки по ГОСТ 7511—58 кратной
(или мерной) длины особой приплаты не взимается.
Поставка гнутых профилей из стали ма-рки Ст. Зкп
производится по цене, указанной в табл. 27.4. Гнутые
профили из стали марки Ст. 0 расцениваются на 6%
дешевле, а из низколегированной стали’ (с временным
сопротивлением не более 50 кг/мм2) — на 25% дороже,
чем указано в табл. 27.4. При поставке гнутых профи-
лей кра)ной (или мерной) длины особой приплаты не
начисляется.
Таблица 27.»
Оптовые цены иа сталь марки Ст.0 для оконных и ,
фонарных переплетов промышленных зданий
№ профиля	Размер йоперечного	Цена за 1 m
(по ГОСТ 7511—58)	сечення в мм	в руб. — коп.
Пр	офили горячекатаные	
1	25x35x3,3	65—00
2	30x42x3,3	67-80
3	30x35x3,3	67—80
4	24x35x3,3	67—80
5	50x35x3,3	62-50
6	35x35x3.3	67—80
7	90x65x3,5	62—70
8	25x55x4	69-60
. П р о ф	или холодной формовки	
5а	50x35x3,2	82—00
7а	90X65X4	70—00	I
	68X20X2,5	70—00
10	15x25x95x2,5	75-00
11	1	30X60X2,5	87-00
Таблица 27.4
Оптовые цены иа гнутые профили из стали марки Ст.Зкн
Форма поперечного сечения			Цена за 1 m в руб. при толщи- не профиля в мм		
№ Профиля	высота в мм	ширина в мм	2—2,5	3-4	5-6
Угольники равнобокие (по ГОСТ 8276-					-57)
4-5			40-50 *	90	82	75
6-8	—	60-80 -	83	75	74
10—12	—	100-120	75	70	68
16—25	—	160-250	71	66	64
Уголь	ники не]	равнобокие (по ГОСТ 6277—57)			
6—10	—	60-100	83	75		
12—16		120—160	75	70	68
20-25	—	200—250	71	66	64
V	 образные равно		бокие профили		
	(по ГОСТ		8278-57)		
10-16	| 100—160	| 100-160	1 70	1 67 1	64
558
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Продолжение табл. 27 5
№ позиции раздела 1 прейскуранта № 01—09 (изд. 1960 г.)	Наименование и характери- стика стальных конструкций	Способ соединения	Фактические затраты ра- бочего времени на 1 т в чел.-час. (на основных, транспортных и вспомога- тельных операциях в ос-, иовных цехах)	I Значение коэффициента 1 трудоемкости
41 '	42 ;	43 '	44 45 81 ;	82 82 / 83 83 :	84 ‘	85 :	85 '	86 ! -86 86 87 i 88 89 г 90 : so . [	Рабочие площадки легкого типа из прокатных балок с листовым настилом весом 10,7 		•		Сварка	16,4	О', 75
	Рабочие площадки легкого типа, в среднем Рабочие площадки тяжело- го типа для мартеновских пе- чей с балочным и листовым настилом		 • . То же, без листового на- стила 	 .	• . То же, без балочного и листового настилов	 Тяжелые конструкции типа станции метрополитена (с фрезеровкой торцов элемен- тов) 	 Колонны легкого типа из швеллеров и двутавров весом 0,7 m 	 Колонны со сплошной стен- кой весом 1,3 ш ....... То же, весом 2,6 m ... .	Сварка ж V Клепка Сварка	20,4 22 24,4 44,2 13,7 45,2 37	0,7 0.9 1 1.1 2 0,6 2 1,65
	Колонны со сплошной стенкой весом до 5 т, в среднем 	 Колонны со сплошной стен- кой весом 9,6 т 	 ' То же, весом 24 т ....	Сварка	23,8 28,8	1.8 1.1 1.3
	Колонны со сплошной стенкой весом до 25 /и, в среднем 	 Колонны со сплошной стен- кой весом 45,6 т ...... Колонны решетчатые весом 2,5 т .'........... То же, весом 3,9 т . . • .	Сварка V V	20 42 44,2	1.2 0,9 1,9 2
	Колонны решетчатые весом до 5 т, в среднем Колонны решетчатые весом 6,6 т	 То же, весом 18,8 т . . То же, весом 71,1 т ...	Сварка Клепка	25,7 27,8 29,0	1,9 1,15 1,25 1,3
	Колонны решетчатые весом более 5 т, в среднем 	 Монорельсы из двутавров— прямые звенья	 То же, звенья криволиней- ного очертания 	 Подкрановые балки из дву- тавров длиной 6 м для кра- нов малой грузоподъемности Подкрановые балки со сплошной стенкой весом до 3 т, длиной 6 м для кранов грузоподъемностью 100 т То же, длиной 6я для кра- нов грузоподъемностью 20 т Подкрановые балки со сплошной стенкой, сварные весом до 3 т, в среднем 		Сварка V V V	13,8 28,4 13,4 27,3 23,7	1,25 0,6 1,25 0,6 1,2 1,05
		—	—	1.1
Продолжение табл. 27 5
№ позиции раздела 1 прейскуранта № 01—09 (изд. 1960 г.)	Наименование и характери- стика стальных конструкций	Способ соединения	Фактические затраты ра-	бочего времени на 1 m в чел.-час. (иа основных, транспортных и вспомога- тельных операциях в ос- новных цехах)	Значение коэффициента трудоемкости
91	Подкрановые балки со сплошной стенкой весом бо-			j	
	лее 3 т, длиной 18 м для кра- нов грузоподъемностью 10 т	Сварка		17,9	0,8
91	То же, для кранов грузо-				
	подъемностью 75 т (пролет моста крана 16,5 л)				15,9	0,7
91	То же, для кранов грузо-				
	подъемностью 75 т (пролет моста крана 25,5 т)		»		15	0,7
91	То же, для кранов грузо- подъемностью 100 т . . . .			17,7	0,8
91	То же, длиной 24 м для кра- нов грузоподъемностью 50 т			16,4	0,7
	Подкрановые балки	1			
	со сплошной стенкой, сварные весом более 3 т, в среднем ....	—		—	Z 0,8
94	Подкрановые балки со				
	сплошной стенкой весом до				
	25 m, длиной 12 м для кранов грузоподъемностью 125 т . . То же, для, кранов грузо- подъемностью1 150/30 т	Клепка		24,7	1.1
94				20,9	0,95
94	То же, длиной 24 м для				4
	кранов грузоподъемностью 75 т ..... .			18,8	0,8
	Подкрановые балки со сплошной стенкой, клепаные, весом до 25 т,				0,95
	в среднем . . .....				
95	Подкрановые балки со сплошной стенкой весом бо- лее 25 т, длиной 24 м для				
	кранов грузоподъемностью 125 т . . .	Клепка		23,3	1,05
95	То же, длиной 36 м для кра- нов грузоподъемностью 250 т	»		24,0	1,05
	Подкрановые балки со сплошной стенкой, клепаные весом более 25 т, в среднем ....	—		—	1,05
92 ‘	Подкрановые балки решет- чатые, весом до 3 т 		Сварка		31,6	1,4
93	То же, весом более 3 т . .			27,1	1,2
96	То же, весим до 3 т	Клепка		35,2	1,55
97	То же, весом более 3 т Стропильные фермы решет-			30,2	1,35
101		Сварка		36,7	1.6
	чатые (отгружаемые целиком) длиной 14 Л, весом 0,9 т, трапецеидальные				
101	То же, длиной 15 м, весом 1,2 т, трапецеидальные			36,5	1.6
101	То же, длиной 15 м, весом 1,4 m, треугольные			34,3	1,5
101	То же, длиной 15 м, весом 1,8 т, с параллельными поя- . сами . .	. . .			28,9	1,3
	Стропильные фермы решетчатые пролетом до 21 м, в среднем			1	1.5
					
Гл, 27. Экономика промышленного производства стальных конструкций
557
„	Таблица 27.5
Коэффициенты относительной трудоемкости для
основных видов стальных конструкций
№ позиции раздела 1 прейскуранта № 01—09 (изд. 1960 г.)	Наименование и характери- стика стальных конструкций, *	। Способ соединения	Фактические затраты ра- бочего времени иа 1 от в чел.-час. (иа основных, транспортных и вспомога- тельных операциях в ос- новных цехах)	Значение коэффициента трудоемкости
1 1-а 1-6, 1 1-в 1-г 4-д 1-е 1-ж -3 1-и 1-к 1-л 2 3 3-а З-б 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 16 18 T9 20 21 22 23 23 23	Доменные печи объемом до 1513 лс3 включительно (без лестниц и площадок), веред-, нем		 В том числе отдельные ча- сти доменной печи: Опорное кольцо 	 Опорные коленны горна и шахты со связями 		 Мораторное кольцо , . . . Броня горна ........ Кожух шахты печи .... Купол печи 	 Колошниковый копер и мон- тажная балка . ,	... Кольцевой воздухопровод . Газоотводы со свечами . . Нисходящие газоотводы до пылеуловителя (прямые) . . . Колошниковая площадка . . Наклонные мосты с пилона- ми (без рельсов и лестниц) . Воздухонагреватели (без лестниц и площадок), в сред- нем 		 В том числе отдельные ча- сти воздухонагревателя: Кожух (без лестниц и пло- , шадок)	 Купол и днище	 Здания ‘воздухонагревателей (без лестниц и площадок), . . Лифты и подъемники (вклю- чая лестницы и площадки) . . Литейные дворы и поддо- меиники (без лестниц и пло- щадок) ...	.... Кожухи пылеуловителей (без лестниц и площадок) . . Кожухи скрубберов и элек- трофильтров (без лестниц и площадок)	 Здания лебедок (без лест- ниц и площадок) ... • . . . Здания разливочных машин (без лестниц и площадок) . . Площадки и лестницы ком- плекса конструкций доменно- го цеха—прямые			 То же, кольцевые и лома- ные 	 Каркасы мартеновских пе- чей (без стоек из слябов) . . Стойки мартеновских печей (из слябов; .......... Трубопроводы, прямые звенья диаметром до г0,6 м включительно	 То же, диаметром 1 м . . . ' То же, диаметром 2,3 м (с внутренними кольцами жест- кости) ......	 То же, ломаные диаметром до 0,6 м включительно . . . То же, диаметром 1м.* То же, диаметром 1,85 лс / То же, диаметром 1,86 м . То же, диаметром 2 м . . .	Сварка Клепка Сварка Клепка Сварка •	29,1 20,6 17,5 24,5 21,4 23,8 26,6 31,1 52,7 48,5 39,2 28,3 49,9 13,5 11,4 29,7 17 44,4 24,2 33,8 26,4 20,4 37,6 46,2 57,7 25,5 12,2 40,1 24,2 42,1 99,1 69,6 52,7 50,8 41,4	1,3 0,9 0,8 1,1 0,95 1,05 1,2 1,4 2,35 2,2 1,75 1.3 2,2 0,6 0,5 1.3 0,75 2 1,1 1,5 1,2 0,9 1.7 2,1 2Z,6 1,15 0,55 1,8 1,1 1,9 4,45 2,65 2,35 2,3 1,85
	Трубопроводы лома- ные диаметром более 1,2 м, в среднем . . . .				2,2
Продолжение табл. 27.&
№ позиции раздела 1 прейскуранта № 01—09 (изд. I960 г.) 	-		Наименование и характери - стнка стальных конструкций	Способ соединения	Фактические затраты ра- бочего времени иа 1 от в чел.-час. (иа основных транспортных и вспомога- тельных операциях в ос- новных цехах)	Значение коэффициента трудоемкости
25 25 25 25 26 28 28 29 30 ' , 31 32 33 34 35 36 37 ч 38 39 40 41 41	Фасонные части трубопро- водов сложные (элементы га- зопровода) диаметром 1070— 1260 мм		 То	же,	диаметром	2050	мм 1	То	же,	диаметром	2300	мм То	же,	диаметром	2320	мм	Свйрка V V	52,3 63,4 69,6 59,6	2,35 2,85 3,1 21;
	Фасонные части тру- бопроводов сложные диаметром более 0,6 м, в среднем 	 Фасонные части трубопро- водов особо сложные диамет- ром 2150 мм (сопряжение га- зоходов получистого газа пе- ред пыльником) 	 Колонны под газопроводы и воздухопроводы решетча- тые плоскостные высотой 5,9 м, весом 0,7 т	 То же, высотой 10,9 лс, ве- сом 2,3 m 			Сварка *	91,2 34,5 33,6	2,75 4,1 1,55 1.5
	Колонны решетчатые плоскостные, в среднем То же, решетчатые прост- ранственные высотой 8,2 лс, весом 2,1 от	•	. Бункерные эстакады домен- ных цехов (без рельсов, лест- ниц и площадок)	.	. . Эстакады обычного типа (без рельсов, лестниц и пло- щадок) 	 То же, сложной конструк- ции типа наклонных мостов (без рельсов, лестниц и пло- щадок) 	 Лестницы и площадки эста- кад 	 Галереи переходные .... Бункера угольные больших емкостей (210 лс3) негабарит-* ные,. весом 109 m	 То же, для шихты малых емкостей (15 м3) негабарит- ные, весом 14 m ...... , То же, для сыпучих мате- риалов малых емкостей (4,5 м3) габаритные, весом 0,5 m 		 , Декомпозеры . 		 । Сгустители 	 Силосы для хранения це- мента 	 Жесткие пространственные арматурные каркасы для же- лезобетонных конструкций (без огрунтовки) .... . . Рабочие площадки легкого типа из прокатных балок с листовым настилом весом 87,9 m	   . То же, весом 49,6 m , , . .	Сварка » Клеп- ка Сварка V > V У *	40,5 22 16,6 46,6 44 28,8 30,4 ; 41,8 58 31,2 28 22,1 45,15 13 14,3	1.5 1,8 1 0,75 2,1 2 1.3 1,35 1,85 2,6 1,4 1,25 1 2 6,6 ©. 65
560
Раздел Vf. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Продолжение табл 27 5
№ позиции раздела 1 прейскуранта № 01—09 (изд. 1960 г.)	Наименование н характери- стика стальных конструкций	Способ соединения	Фактические затраты ра- бочего времени иа 1 Тп в чел.-час. (на основных, тражспортных и вспомога- тельных операциях в ос- новных цехах)	Значение коэффициента трудоемкости
140 140 140 141 142 143 144 145 146 150 151 152 153 154 155 156 157' 174 176 218 219 221 222 223 224 230 229	Газгольдеры мокрые посто- янного давления, емкостью 2400 м* 3 4 * 	 То же, емкостью 6400 м3 . То же, емкостью 10 000 м*	Сварка	1	27,8 21,9 17.8	1,25 1 0,8
	Газгольдеры мокрые постоянного давления, емкостью от 2000 до 10 000 ж3, в среднем Газгольдеры мокрые посто- янного давления, емкостью 15 000 м8 	 То же, емкостью 32 000 лс8. Газгольдеры постоянного объема под давление до 11 ати, габаритные (со сфе- рическими днищами) .... Резервуары цилиндриче- ские с металлической кров- лей на металлических стро- пильных фермах, типовые (изготовляемые методом сво- рачивания), емкостью 300 ма . То же, емкостью 2000 м3 . То же, емкостью 5000 м8 Цистерны стационарные, горизонтальные, цилиндри- ческие, с плоскими днищами емкостью 25 м3 ....... То же, емкостью 75 лР . . Баки для воды цилиндриче- ские с коническими днищами (негабаритные)	 То же, со сферическими днищами 	 Градирни нз сортовой ста- ли 	 Водонапорные башии из стоек составного , сечення (со связями, лестницами и пло- щадками) 	 Трубы дымовые цилиндри- ческие 	 То же, а нижней кониче-, ской частью	 Двустворчатые ворота . . , Сороудерживающие решет- ки, габаритные 	 Надшахтные здания .... Надбункерные галереи . Бункера параболические негабаритные,	емкостью 100 л<8 (без здания бункеров) То же, прямоугольные, га- баритные, малых емкостей . . Копры шахтные, постоян- ные, весом до 25 т	 То же, весом более 25 т . Мачты линий электропере- дач напряжением 110, < 220 и 400 ка, пространственные из габаритных секций 	 Td же, напряжением 35 кв (технология и трудозатраты приняты из данных завода, специализированного на из- готовлении мачт ЛЭП)	Сварка	20,7 25,5 39,8 45,7 30 21.1 59,1 53,8 26,4 35,2 27,5 13,4 27,1 29 65,2 52,2 28,8 25,9 30,4 39,7 39,9 57,5 50,2 ' 53	I 0,9 1.1 П8 2,05 1,35 0,95 2,65 2,4 1,2 1,6 1.2 0,8 1.2 1,3 2,9 2,3 1,3 1,2 1,35 1,8 1,8 2.6 • \ 2,25 2,4
Продолжение табл 27.9
Наименование и характери-
стика стальных конструкций
227
226
238
239
Опоры и станции (погру-
зочные и натяжные)'канатных
дорог, в среднем............Сварка
В том числе
Станции ................... »
Опоры..............\	.	»
Пролетные строения бето-
ноукладочиых эстакад .	. . Клепка
Опоры бетоноукладочных
эстакад ...	.	....
(трудозатраты на из-
готовление бетоноукла-
дочных эстакад приняты
из данных специализиро-
ванных заводов Мини-
стерства строительства
электростанций)
40,5
28,7
44,3
27,8
31.4
1.8
1 3
2
1,25
1.4
* В прейскуранте № 01—09 галереи переходные объединены
с мостами и галереями под транспортеры (поз. 220).
3. При создании системы коэффициентов относи-
тельной трудоемкости изделий были использованы дан-
ные о фактических и нормативных затратах труда,
полученные непосредственно на одном из отраслевых
предприятий, ведущем по степени механизации, уровню
технологии и организации труда. Обобщение и анализ
заводских данных по трудоемкости позволили опреде-
лить: а) нормативную трудоемкость технологических
операций (количестве) труда, подлежавшее затрате на
основных технологических операциях по действующим
на заводе нормам), равную 20,17 чел.-час. на 1 т про-
дукции; б) фактическую трудоемкость этих же техн оо-
логических операций (определенную по нормативной
трудоемкости, с поправкой .на фактический уровень
выполнения норм по каждой из технологических опера-
ций), составившую 12,46 чел.-час. на 1 т продукции;
в) трудоемкость транспортных операций (работа кра-
новщиков и такелажников в цехе подготовки металла
по разгрузке, сортировке и подаче металла,, в цехах
обработки, сборки и маляро-погрузки, а также работа
заводского железнодорожного транспорта на внутриза-
водских перевозках и по погрузке готовой продукции),
показавшую, по фактическим данным, 7,91 чел.-часа на
1 т продукции; г) трудоемкость прочих вспомогатель-
ных операций (приемка металла, подвозка кислорода
и уборка пустых баллонов, заправка ацетиленовых ап-
паратов, изготовление реек, выдача шаблонов, марки-
ровка деталей, сортировка и выдача заклепок и элект-
родов, приемка деталей, рубка, автогенная резка, за-
чистка и т. п., а также работа по уходу за оборудова-
нием, по изготовлению кондукторов и приспособлений),
доставившую, по фактическим данным, 7,52 чел.-часа
на 1 т продукции.
4. Исходя из приведенных данных, было установле-
«в -отношение затрат общего вспомогательного рабоче-
Гл. 27. Экономика промышленного производства стальных конструкций
559
Продолжение табл. 27.5
Продолжение табл. 27.S
№ позиции раздела 1 прейскуранта № 01—09 (изд. 1960 г.)	Наименование и характери- стика стальных конструкций	Способ соединения	Фактические затраты ра-	бочего времени иа I т в чел.-час. (иа основных, транспортных и вспомога- тельных операциях в ос- новных цехах)	Значение коэффициента^ трудоемкости	
102	Стропильные фермы решет- чатые (отгружаемые двумя половинками) длиной 24 м, весом 3,1 т, трапецеидальные	Сварка		25,8	1,15	
102 102 102	То же, длиной 30 ж, весом 3,5 т, криволинейного очер- тания 	 То же, длиной 36 ж, весом 6,5 т, треугольные	 То же, длиной 36 ж, весом 16,7 т, полигональные ....	» Клепка		25,5	• 22,4 22,1	1,15 1 1	
104	Стропильные фермы решетчатые пролетом от 24 до 36 ж, в среднем Подстропильные фермы ре- шетчатые длиной 12 м, ве- сом 1,1 т .... 		Сварка		36,1	1,1 1,6	
104	То же, длиной 12 ж, весом 2,5 т		Клепка		22,8	1	
105	Подстропильные фер- мы решетчатые проле- том до 24 м, в среднем Подстропильные фермы ре- шетчатые длиной 30 м, весом 13,7 т		Клепка		23,3	1.3 1,05	
105	То же, длиной 36 ж, весом 18,5 т				IV		20	0,9	
106	Подстропильные фер- мы решетчатые проле- том более 24 м, в сред- нем . 		 Рамные конструкции прос- тые, прямолинейного очерта- ния, весом до 18 т 		Сварка		33	1 1.5	
107 108 109 109	То же, весом более 18 т Рамные конструкции слож-’ ные, полигонального очерта- ния .		 Прогоны из одного профиля двутавровых балок 	 То же, из одного профиля швеллеров 		* IV э W		26,4 36,4 13,9 14,1	1.2 1,6 0,6 0,65	
110	Прогоны из одного профиля двутавровых или швеллерных балок, в среднем ....... Прогоны составные из 2—3 профилей 		Сварка		16,8	0,6 0,75	
111 111	Прогоны сложной коне тру к ции решетчатые длиной 12 ж, весом 0,38 т	 То же, длиной 12 ж, весом’ 0,34 т		»		39,4 42,8	1,75 1,9	
112	Прогоны сложной конструкции, решетча- тые, в среднем . . . . Прутковые прогоны весом 0,3 т		Сварка	।	40,1		1.8 1.8	

№ позиции раздела 1 прейскуранта № 01—09 (изд. I960 г.)	Наименование и характери- стика стальных конструкций	Способ соединения	Фактические затраты ра- бочего времени на 1 т в чел.-час. (иа основных, транспортных и вспомога- тельных операциях в ос- новных цехах)	1 Значение коэффициента ] трудоемкости
113 114 115 116 116 117 118 119 120 121 122 122 125 127 128 129 130 132 133 134 135 136 137 139	Связи из одного профиля угловой стали (по колоннам) То же, из двух профилей угловой стали (по колоннам) То же, решетчатые (по фермам) 	 Тяжи (с нарезкой концов) прямые 	 То же, гнутые		Сварка V IV V *	12,8 19,3 34,3 36,5 43,2	0,6 0,85 1,5 1,65 1,95
	Тяжи, в среднем . Световые фонари нормаль- ного типа с вертикальным остеклением	 То же, специального типа (М’-образного очертания) . . х Стойки каркаса стен из двутавровых балок высотой 12 м, весом 0,9 т	 То же, составные, со сплош- ной стенкой высотой 2’5 ж, весом 4 т . . Ригели каркаса стен из швеллеров длиной 6 ж, ве- сом 0,14 т Ригели каркаса стен состав- ные из двутавровых балок с листами усиления длиной 6 ж, весом 0,8 т	 То же, весом 0,6 /и ... .	Сварка 1» •	20,2 22,4 18,4 22,4 12,6 20,4 25,1	1,8 0,9 1 0,8 1 0,55 0,9 1,1
	Ригели каркаса стен из двутавровых балок и листа, в среднем . . . Лестницы, площадки и пе- рила 	 Каркасы ворот . . Стандартные стеновые пере- плеты глухие 	 То же, створные и откры- вающиеся .		 Стандартные фонарные пе- реплеты подвесные ,	. . Импосты для стандартных переплетов (технология и трудовые за- траты по переплетам приняты из данных завода, специали- зированного на их изготовле- нии) Радиомачты на ваитах пря- моугольного сечения высотой 120 ж, из сортовой стали То же, треугольного сече- ния высотой 235 ж, из горяче- катаных труб Радиобашни, отдельно сто- ящие треугольного сечения высотой 80 ж, из сортовой стали То же, высотой 100 ж, из горячекатаных труб (без ме- ханических деталей) . . . . То же, высотой 250 ж, из горячекатаных труб	. . Газгольдеры мокрые, посто- янного давления (без армату- ры и механических деталей), емкостью 1000 ж8	Сварка • г » W 9 9 9	73,9 41,4 73,3 102 43,7 15,5 31 >5 47,7 39,1 33,9 32,1 34,3	I 3,3 1,85 3,25 4,5 2 0,7 1.4 2,1 1,75 1.5 1.4 1.5
Гл, 27. Экономика промышленного производства стальных конструкций
561
го времени к затратам по основным технологическим
операциям
7,91+7,52 = 15,43  j 24
12,46	12,46	’ *
Все приведенные значения (абсолютные и относи-
тельные) предварительно были скорректированы за
счет исключения затрат труда, не учитываемых в тру-
доемкости продукции и вызванных изготовлением про-
дукции вспомогательных производств (инструменталь-
ного, теплосилового, ремонтно-строительного и пр.),
либо изготовлением эпизодической или, конъюнктурной
продукции (сборно-разборных мостов, электродов, ме-
тизов и т. п.), резко отличной от обычной.
5.	Кроме общего вспомогательного рабочего Bipe-
мени, были выявлены затраты дополнительного вспомо-
гательного времени по отдельным видам продукции:
а) проходившей контрольную сборку, кондукторное
сверление и фрезеровку торцов в цехе общей сборки —
1,7 чел.-часа на 1 т продукции (дополнительных 11%
к общему вспомогательному времени, или 0,14 к зат-
ратам по основным технологическим операциям); б)
' проходившей механическую обработку (строжку, рас-
точку, токарные работы и фрезеровку) в механическом
цехе—1,4 чел.-часа на 1 т продукции (дополнительных
9% к общему вспомогательному времени, или 0,11 к
затратам по основным технологическим операциям).
Затраты дополнительного вспомогательного рабочего
времени в тех случаях, когда продукция проходила об-
работку в обоих цехах (общей сборки и механическом),
составили 20% к общему вспомогательному времени,
или 0,25 к затратам по основным технологическим опе-
рациям.
6.	Таким образом, принципиально единая методо-
логия разработки рабочих проектов,, общая технология,
одинаковая степень механизации производственных про-
цессов, один и тот же уровень организации труда и од-
нородность изделий, обеспечившие сопоставимость тру-
довых затрат по всей номенклатуре стальных конст-
рукций, позволили, исходя из установленного соотноше-
ния, определить суммированные затраты на основные и
вспомогательные операции почти по всем видам сталь-
ных конструкций. Трудовые затраты по некоторым, не-
многочисленным видам сходных конструкций были оп-
ределены по методу аналогии
7.	С целью сравнения трудоемкости различных кон-
струкций за единицу трудоемкости условно (в качестве
эталона) были приняты 10 чел.-час. трудозатрат на ос:
ковных технологических операциях и соответствующие
им 12,4 чел-часа на вспомогательных операциях., При-
нятый эталон — 22,4 чел.-часа комплексных трудовых
затрат—позволил выразить трудоемкость всей много-
образной номенклатуры изделий в единых коэффици-
ентах (имеющих относительное значение), названных
«коэффициентами трудоемкости». Эти коэффициенты
для одноименных и однотипных изделий, отличавшихся
по длине,' высоте, диаметру, объему, весу и т. п., под-
верглись усреднению в соответствии с принятой укруп-
ненной номенклатурой конструкций.
27	.2. ЦЕНЫ НА СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Здесь излагаются основные сведения, характеризу-
ющие систему действующих в СССР оптовых цен на
стальные конструкции, а также данные по построению
.и применению этих цен.
1.	Оптовые цены на стальные конструкции промыш- -
ленных зданий, сооружений и автодорожных мостов
франко-вагон — станция назначения (раздел 1 прейо
куранта № 01—09, изд. 1960 г.), утверждетые Гос-
планом СССР в соответствии с постановлением Совета
Министров СССР от 4 мая 1960 г. № 470, введены в
действие с 1 января 1961 г.
В основу построения единых для всех предприятий
оптовых цен на стальные конструкции была принята
среднеотраслевая себестоимость, отражающая издержки
производства по плановым нормам 1955 г., с последую-
щими изменениями стоимости отдельных видов метал-
лопроката за период с 1955 по 1960 г. и поправками,
вытекающими из нового масштаба щей, при этом:
а) стоимость основных материалов (стали, метизов, элек-
тродов и краски для огрунтовки) Определена по тех-
ническим расходным нормам, действующим оптовым
ценам (включая приплаты) и с учетом расходов по дос-
тавке материалов на склады предприятий. В частности,
стоимость стали исчислена по методике, изложенной в
главе 27.1,А; б) оценка трудовых затрат произведена
на основе системы коэффициентов относительной тру-
доемкости стальных конструкций (табл. 27.5) из расче-
та 6 руб. 70 коп. основной заработной платы производ-
ственных рабочих на 1 трудо-тойну; в) накладные рас-
ходы приняты на уровне 271,5% к основной производ-
ственной зарплате рабочих, включая 7% на дополни-
тельную зарплату производственных рабочих; г) вне-
производственные расходы в части погрузки, транспорт
тировии от завода до станции отправления и упаковки
стальных конструкций приняты в размере 2 руб.
10 коп. на 1 т, а в части прочих расходов (отчисления
и а научно-исследовательские и экспериментальные рабо-
ты, осуществляемые централизованно) — 0,4% к обще-
заводской себестоимости; д) плановые накопления — на
уровне 3% к коммерческой себестоимости. Примерная
калькуляция стоимости отдельных видов стальных
конструкций (без включения платы за перевозки), под-
считанная по методике и нормам 1955 г., принятым в
расчетах к прейскуранту и в соответствии с ценами,
действующими с 1 января 1961 г., приведена в табл.
Таблица 27.6
Примерная калькуляция стоимости стальных
конструкций
Статьи расходов	Стоимость 1 m конструкций в руб. — коп.			
	бункерных эстакад доменных цехов	подкрановых ба- лок со сплошной стенкой весом бо- лее 3 пг -	- станин транспор- теров	индивидуальных листовых конст- рукций весом до 10 пг
1. Основные материалы франко-склад завода (за вычетом реализуемых от- ходов). сталь, метизы, элек- троды 	 материалы для огрун- . тонки	  .	76—52 0—89	69-14 0-80 ’	68—96 0—97	t 74—0^ 0-80
Итого		77—32	69-94	69-93	74—81
562
Раздел VL Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
Продолжение табл. 27 6
Статьи расходов	Стоимость 1 m конструкций в руб. — коп.			
	бункерных эстакад доменных цехов	подкрановых ба- лок со сплошной стенкой весом бо- лее 3 тп.	станин транспор- теров	индивидуальных листовых конст- рукций весом до 10 пг
2. Заработная плата ос- новная (производственных рабочих)	 я	6—70	5—36	11-73	13—40
3. Заработная плата до- полнительная (7%)	0—47	0—37	0—82	0-94
4. Накладные расходы (264,5%)		17—72	14—18	31-01	35—44
Заводская себе- стоимость		102,21	89—85	113—49	124—59
Б. Внепроизводственные расходы .	....	♦	2—51	2—46	2-55	2—60
Итог о, полная се- бестоимость 		104—/2	92—31	116-04	127-19
6. Плановые накопления	3—14	2—77	3—48	3-81
Всего, оптовая цена франко-вагон— ч станция отправле- ния 		107-86	95—08	119-52	131-00
Округленно , , . . .	108—00	95—00	119—50	131—00
Справочно: позиция прейскуранта .	№ 30	№ 91	№ 202	№ 245
Марка стали н группа стальных конструкций по табл. 27.8		Ст.З	Ст.Зкп	Ст.Зкп	Ст.Зкп
Коэффициент трудоем- кости . , . f 			гр.Г 1	гр.Г 0,8	гр.Б 1,75	""гр. Ж 2 	
2.	Оптовые цены на стальные конструкции, предназ-
наченные для расчетов с заказчиками, установлены с
включением провозной платы франко-вагон — станция
назначения общего пользования магистральных желез-
ных дорог СССР Все последующие /транспортные рас-
ходы, возникающие после прибытия конструкций на
станцию назначения (за подачу вагонов к местам вы-
грузки местного пользования, за хранение груза, за
услуги транспортно-экспедиционных контор на станции
назначения и другие), несет заказчик При необходи-
мости дополнительной перевозки , конструкций -водным
транспортом или за пределами железнодорожных пу-
тей общего пользования стоимость перевозки оплачи-
вается заказчиком по фактической стоимости.
При определении оптовых цен на стальные конст-
рукции с включением провозной платы приняты следу-
ющие положения: а) вся номенклатура конструкций
сведена в шесть укрупненных групп; б) районы потреб-
ления разделены на три территориальных пояса: I по-
яс — районы со средней протяженностью перевозок
660 км, II пояс — районы со средней протяженностью
2110 км; III пояс — районы расположения предприя-
тий, на продукцию которых была установлена 10%-ная
надбавка (районы Дальнего Востока, Коми АССР за
63-й параллелью, Архангельской и Мурманской облас-
тей); в) размер платежей за перевозку стальных кон-
струкций грузовой скоростью во внутреннем железно-
дорожном сообщении определен в соответствии с дей-
ствующими с 1 января 1961 г. тарифными руководст-
вами Министерства путей сообщения СССР № 1, 2, 3, 4
(прейскурант № 10-—01). В соответствии с тарифным
руководством № 1 (стр. 91) и тарифным руководством
№ 2 (стр. 148) конструкции металлические (стальные)
относятся к первой позиции 39-й группы номенклатуры
грузов; исчисление провозной платы за их перевозку
произведено по повагонному тарифу схемы № 87 и
соответствующим расчетным таблицам (тарифное ру-
ководство № 3, отдел 1, стр. 88-—102).
Средние коэффициенты использования грузоподъем-
ности железнодорожного подвижного состава по укруп-
ненным группам конструкций, определенные в соответ-
ствии с нормами запрузки железнодорожных платформ
стальными конструкциями (согласованными с Мини-
стерством путей сообщения СССР 27 февраля 1953. г.),
и провозная плата за перевозки по железнодорожным
путям общего пользования, включенная в цену 1 т кон-
струкций, приведены в табл. 27.7.
Таблица 27.7
Средине коэффициенты использования грузоподъемности
железнодорожного подвижного состава и провозная
плата за перевозки стальных конструкций
Стальные конструкции (укрупненные группы)	Значения коэф- фициентов	Провозная плата за 1 m стальных кон- струкций в руб. — коп.		
		I поя- са	районы II поя- са	1П поя- са
Доменные цехи	 Промышленные здания, соору- жения типа метро, негабаритные	0,46	1—60	4—10	3—70
газгольдеры и резервуары . . . Эстакады, радиомачты, радио- башни, конструкции для шахтно- го строительства н для гидротех-	0,52	3-50	8—00	8—20
нических сооружений .	. . Газопроводы, бункера, силосы, декомпозеры, сгустители, арма- турные каркасы, переплеты, газ- гольдеры постоянного объема, дымовые трубы, конструкции коксохимических заводов и инди-	0,36	6—00	12—70	13—80
видуальных заказов 	 Автодорожные мосты и мосты	0,33	4—50	13—80	10—40
ПЛ01НИ		 Габаритные резервуары (цистер- ны) и опоры (мачты) линий элек-	0,/5	4—70	5-50	11-00
тропередач • 		0,2	10—00	20—90	23—40
3	Оплата изготовленных стальных конструкций про-
изводится по их теоретическому весу, исчисленному по
деталировочным рабочим чертежам (КМД) завода-из-
готовителя, с учетом наплавленного металла заводских
сварных швов (для сварных конструкций) или веса
головок заводских заклепок (для клепаных конструк-
ций) При исчислении теоретического веса стальных
конструкций объемный вес прокатной стали принимает-
ся равным 7,85 г!см3. Вес наплавленного металла при-
нимается по рабочим чертежам в размере 1,5% от тео-
ретического веса основного металла в сварных элементах
конструкций независимо от количества сварных швов и
привариваемых деталей в элементе. Вес головок завод-
ских заклепок принимается в размере 2% от теорети-
ческого веса основного металла клепаных элементов.
В прейскуранте ма стальные конструкции преду-
смотрены комплексные цены промышленных зданий,
применение которых обязательно при расчетах во всех
случаях заказа здания полностью (или поблочно); при
Гл. 27. Экономика промышленного производства стальных конструкций
563
этом не разрешается выделять и оценивать по более
высокой цене отдельные элементы зданий, входящие в
поставляемый заводам комплекс.
Прейскурантом на стальные конструкции преду-
смотрены шесть степеней готовности и двенадцать
групп конструкций, в зависимости от преобладания в
них видов прокатной стали.
Прейскурант предусматривает возможность постав-
ки конструкций из стали различных марок, приведен-
ных в табл. 1 прейскуранта. В случае обоснованного
применения стали другого качества (марки), чем ука-
зано в графе 5 прейскуранта, оптовая цена корректи-
руется путем замены принятой стоимости основных
материалов, включенной в состав этой цены, стоимо-
стью этих материалов, соответствующей фактически
применяемой марки стали.
В табл. 27.8 помещены данные о стоимости основ-
ных материалов, соответствующие качеству стали, обыч-
но применяемой при изготовлении конструкций. Эти
данные, расширенные и дополненные по сравнению с
табл. 1 прейскуранта, могут быть использованы также
при определении стоимости и оценке экономичности
проектных решений конструкций из стали различного
качества В этих случаях стоимость материалов долж-
на рассматриваться как примерная, степень приближе-
ния которой зависит от условий сравнимости и совпаде-
ния запроектированной конструкции с одной из 12
групп стальных конструкций, принятых в табл. 27.8.
Таблица 27.8
на изготовление 1 т стальных конструкций
Стоимость основных материалов, расходуемых
Группа конструк- ций (в за- висимости от видов прокатной стали)	Характеристика конструкций	Стоимость основных материалов в руб.—коп. на 1 m конструкций нз стали марки							
		Ст. 0	Ст. Зкп (кипящая)4-	Ст. 3 (спо- койная)	Ст. 3 мост. СПОК.	М16С	14Г2	15ХСНД (НЛ2)	
								принятая в прейску- ранте № 01-09	по дей- ствующим ценам на сталь
А	Типовые пролетные строения стальных мостов с ре- шетчатыми фермами					69—70	76—70	80—60	86-40	83—40	1 89-90	91-30
А»	То же, со сплошной стенкой	 Конструкции с равномерным соотношением профи- лей стали ....	. 			73—00	80—90	86—50	92—60	89—10	92—50	97—00
Б		60—10	69—90	78-10	81—80	87—90	86—60	94—30	97—20
В	То же, с преобладанием угловой стали 		60—50	70—50	78—50	81—20	87—20	85—30	99-60	101—30
Г	То же, с преобладанием листовой и универсальной стали ......							69-90	77—30	82—60	88—70	84—60	89—60	92—50
Д	То же, с преобладанием швеллеров и двутавров .		68—10	75—80	77—90	83—70	85—90	91-30	93—30
Е	То же, из листовой стали толщиной от 2,5 до 4,5 мм включительно		 						82—00	92—90									—
Ж	То же, из листовой стали толщиной более 5 мм . .	65—40	74—80	85—10	93—20	100-00	96—70	94-50	103-60
Е4-Ж	То же, нз тонкой и толстой листовой стали ....	—	78—20	88—80	—	—	—	—	—
3	Фонарные переплеты из специальных профилей . •	73—40	—			—	—	—	—	—
З1	Оконные переплеты из специальных профилей . . Мачты и башни из горячекатаных труб ......	76-30	—	—	—		—-	—	—
К		—	91—30	—	—	—	—	—	—
м
и
Пр
с табл. 1 х	.	.. _________ __________с____________.......___________ v_____,	.....___________ _______________
1 января 1958 г. (с пересчетом в новый масштаб цен), и до предстоящего изменения этого прейскуранта должны пока'использоваться при
расчетах с потребителями конструкций.
2 Вне рамки указаны стоимости основных материалов на 1 пг стальных конструкций, не вошедшие в табл. 1 прейскуранта № 01—09;
эти дополнения подсчитаны по методике и нормам, принятым в расчетах к прейскуранту в соответствии с ценами на прокатную сталь,
действую ними на 1 января 1961 г. (в частности, стоимость низколегированной стали марки 15ХСНД принята по ценам, введенным в дей-
ствие с 1 января 1958 г.), и могут быть использованы при расчетах экономического характера.
м е ч а и и я: 1. Стоимости основных материалов на 1 m стальных конструкций, очерченные рамкой, указаны в соответствии
прейскуранта № 01—09, где стоимость йизколегированной стали марки 15ХСНД (НЛ2) принята по ценам, действовавшим до
Запрещается применять оптовые цены, предусмат-
ривающие использование более качественных сталей,
если в технических условиях и чертежах (или в спе-
циальных требованиях заказчика) отсутствуют прямые
указания на изготовление конструкций из более каче-
ственной и соответственно более дорогой стали.
Конструкции изготовляются, как правило, по за-
водским деталировочным рабочим чертежам (КМД).
Стоимость разработки этих чертежей включена в опто-
вую цену на стальные конструкции (в составе наклад-
ных расходов) и особой оплате не подлежит В случае
согласия завода-изготовителя на изготовление стальных
конструкций по деталировочным рабочим чертежам
(КМД) заказчика стоимость таких чертежей, при от-
сутствии каких-либо переделок со- стороны завода,
должна оплачиваться заводом-изготовителем по дейст-
вующим ценам на соответствующие проектные работы,
установленным в утвержденном Госстроем СССР с
1 января 1958 г. «Справочнике укрупненных показате-
лей стоимости проектных и изыскательских работ» (см.
31-ю часть справочника «Специальные проектные ра-
боты», раздел 7 — деталировочные чертежи металличе-
ских конструкций «КМД»); в этом справочнике цены
установлены на один стандартный лист. При пользова-
нии этим справочником необходимо учитывать измене-
ния в масштабах цен с 1 января 1961 г. ,
Деталировочные рабочие чертежи (КМД), принятые
заводом-изготовителем от заказчика и требующие пе-
ределок по каким-либо производственным условиям,
оплачиваются заводам по тем же действующим ценам
за вычетом стоимости расходов по их переделке и ис-
правлению.
Прейскурантом предусмотрена огрунтовка конст-
рукций масляными составами, стоимость которой, вклю-
ченная в состав оптовой цены 1 т стальных конструк-
ций, приведена в табл. 27.9.
564
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкцйям
Таблица 27.9
Стоимость огрунтовки 1 т стальных конструкций
Группа конструкций (в за- висимости от видов ста- ли — по табл. 27.8)	Стоимость в руб.—коп.	
	огрунтовки	в том числе матери- алов для огрунтовки
А	1—80	1—00
А1	1—30	0—80
Б	1—60	1-00
В	1-90	1-10
Г	1—30	0—80
Д	1—60	0-90
Е	1—60	1-00
Ж	1—30	0-80
3 и 3‘	6-60	2-10
К	1-80	1—30
В случае поставки неогрунтов аирных конструкций,
обусловленных договором с заказчиком, стоимость ог-
рунтовки возвращается заказчику.
4. При выборе вариантов проектных решений сталь-
ных конструкций сопоставляется экономичность этих
решений с конструкциями, принимаемыми в качестве
эталона. В табл. 27.10 приведена стоимость конструк-
ций отдельных частей промышленных зданий из “стали
различного качества (без включения платы за перевоз-
ки). При необходимости получения более полных дан-
ных о стоимости стальных конструкций рекомендуется
пользоваться прейскурантом № 01—09.
Таблица £7.Ш
Стоимость (оптовая цена) 1 т стальных конструкций отдельных частей промышленных зданий
Наименование	Характеристика	Группа (в зависи- мости от стали по табл. 27.8)	Стоимость франко-станция от- правления в руб.—коп.		
			из стали марок		
			Ст. Зкп	Ст. 3	14Г2
	Решетчатые, пролетом до 21 м . . . 			в1	112-00	120-00	126-80
Стропильные фермы	То же, пролетом от 24 до 36 м ..........	В	103-00	111—00	117-80
	То же, пролетом' более 36 .и ... .	.	...	В	100-00	108-00	114-80
Подстропильные фермы	Решетчатые, пролетом до 24 м ........ ...	В	107—00	115-00	121-80
	То же, пролетом более 24 м 	 		В	100—00	108—00	114—80
	Из одного профиля двутавровых или швеллерных балок 				д	87-00		
Прогоны	Из двух-трех профилей			в	93—00	—-	—
	Сложной конструкции решетчатые (типа ферм) . .	в	119-00		—
		в	116-00	—	—
Световые фонари	Нормального типа с вертикальным остеклением . . Специального типа		в в	101-00 103-00	109-00 111-00	—
	Из одного профиля угловой стали			в	95—00	103-00		
Связи	Из двух профилей угловой стали		в •	101—00	109-00	—
	Решетчатые — по фермам 			в	115-00	123-00	—
	Простые прямолинейного очертания, весом до 18 m	г	Ш—00	118—40,	125-70
Рамные конструкции	То же, весом более тп . . '. .	 Сложные, полигонального или криволинейного	г	104—00	Ш-40	118-70
	очертания 		г	114-00	121—40	128-70
	Из двутавров или швеллеров 		д	92-00	99—70		
	Со сплошной стеикой сварные, весом до 3 m ...	г	102—00	109—40	116—70
	То же, весом более 3 m, 		г	95—00	102-40	109-70
Подкрановые балки с тормоз-	То же, клепаные, весом до 25 тп ....... . .	г	98—00	105-40	112-70
ными площадками (без крановых	То же, сварные, весом более 25 тп . . 			г	99-00	106-40	113—70
рельсов и рельсовых креплений)	Решетчатые сварные, весом до 3 тп	  .	.	' в	110-00	118—00	124—80
	То же, весом более 3 m ...........	. .	в	105-00	113—00	119-80
	То же, клепаные, весом до 3 тп ..........	в	114—00	122-00	128—80
	То же, весом более 3m.,..		в	108—00	116—00	122—80
	Легкого типа, весом до 2 тп . . . •		д	91—00	98—70	108-80
	Со сплошной стеикой, весом до 5 тп ........	г	118—00	125-40	132-70
Колонны (без анкерных болтов)	То же, весом до 25 тп ...............	г	104—00	Ш-40	118—70 '
	То же, весом более 25 m			г	96-00	113-40	110-70
	Решетчатые, весом до 5 тп ,	. . . ......	в	121—00	129-20	137—70
	То же, весом более 5 m		в	106—00	114—20	122-70
Рабочие площадки (предназна- чаемые для опирания или уста-	Легкого типа с листовым настилом . . . . ... . Тяжелого типа для мартеновских печей с балочным	д	94—00	101-70	—
новки оборудования)	и листовым настилом		Б	97—00	105-20	113—70
Гл. 27. Экономика промышленного производства стальных конструкций
565
Продолжение табл. 27.19
Наименование	Характеристика	Группа (в зависи- мости от стали по табл. 27.8)	Стоимость франко-станция от- правления в руб. — коп.		
			из стали марок:		
			Ст. Зкп	Ст. 3	14Г2
Каркасы стен	Стойки из двутавровых балок и швеллеров Ригели из швеллеров Стойки составные Ригели составные	Д Д Б Д	97—00 92—00 103—00 102—00	104—70 99—70 111—20 109—70	1 н >
Междуэтажные перекрытия	Балки	Д	94—00	101—70 v	—
f Лестницы, лестничные площадки и перила	Предназначаемые для перехода или нахождения обслуживающего персонала	Б	161—00	—	—
Таблица 27.12
27.3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ СТАЛЕЙ ПОВЫШЕННОЙ
ПРОЧНОСТИ
Для строительных стальных конструкций из числа
известных марок низколегированной стали должны
применяться, как правило, стали, не содержащие ни-
кель, и в первую очередь марганцовая марки 14Г2 и
кремнемарганцовая марки 15Г(2,
Средние нормативные размеры возможного сниже-
ния веса строительных конструкций, т. е. вероятная
экономия металла при применении вместо углеродистой
стали обыкновенного качества марки Ст. 3, низколеги-
рованной стали—характеризуется данными, указанны-
ми в табл. 27.11.
Таблица 27.11
Экономия стали (снижение веса конструкции) при использовании низколегированной стали вместо углеродистой марки Ст.З		
Марка стали	Толщина проката в мм 1	Средняя экономия стали (возможное снижение веса конструкций) в %
15ХСНД (НЛ2) 15ГС н 14 Г2 19Г 14Г (в случае применения в напорных трубопроводах, ре- зервуарах, мокрых и габарит- ных сухих газгольдерах) Примечание. Средни* чены на основе раздельного^ у конструкций — на растяжение, х удельным весам этих элементо	, 4—32 4-20 4—32 4—10 з значения эконс чета характера ] сжатие и изгиС в.	19 19 8 14 >мии стали полу- работы элементов j и соответственно
Применение низколегированных сталей в строитель-
ных конструкциях стационарных объектов экономически
целесообразно в тех случаях, когда получаемая эко-
номия металла от снижения веса конструкций (в цен-
ностном выражении) перекрывает удорожание, вызы-
ваемое иэменециями стоимости изготовления (включая
стоимость стали) и монтажа конструкций. Относитель-
ное увеличение стоимости набора низколегированных
марок стали при замене ими углеродистой стали обык-
новенного качества марки Ст. 3 представлено в
табл. 27Д2.
Сравнительная экономическая эффективность
применения низколегированных сталей в стальных
строительных конструкциях
	Весовые и стоимостные соотно- шения для конструкций из стали марок '		
Показатель	В Ст. 3 (кипящая и спокойная)	14Г2 и 15ГС "	15ХСНД (НЛ2)
	Толщина проката		в мм
	4^40	|	4—20	I 4-32
	Расчетные сопротивления в кг1мм*		
	2100	|	2900	2900
Вес элементов при примене- ‘ нии стали различных марок:			
а) растянутых		1	0,725 '	0,725
б) сжатых	1	0,81	0,81
в) изгибаемых		1	0,83	0,83
Вес конструкции при приме- нении стали различных марок	1	0,81	0,81
Стоимость работ при изго- товлении конструкций (за иск- лючением стоимости стали)	1	1,32	1,32
Стоимость работ при мон- таже конструкций		1	1,09	1*09
Экономически обоснованная стоимость набора стали с учетом снижения веса, удоро- жания изготовления и монта- жа конструкций		1	1,34	1,34
Фактическая стоимость на- бора стали при применении низколегированной стали вза- мен углеродистой обыкновен- ного качества марки ВСт.Зкп ,	I	1,29	1,41
То же, марки ВСт.З ....	1	1,12	1,22
Из данных этой таблицы очевидно, что использова*
ние в расчетных элементах конструкций стационарных
объектов взамен углеродистой стали обыкновенного
качества марки Ст. 3, безникелевых низколегированных
сталей марок 14Г2 и 15ГС экономически целесообраз-
но во всех случаях. При этом следует иметь в ваду,
что найденные размеры среднего относительного сни-
жения веса конструкций, вытекающие из удельных ве*
566
Раздел VI. Учет при проектировании требований к стальным конструкциям
сов и характера работы отдельных элементов конст-
рукций, являются оптимальными и в ряде практиче-
ских случаев могут быть более низкими.' Использование
в расчетных элементах конструкций стационарных объ-
ектов низколегированной стали марки 15ХСНД (НЛ2)
экономически оправдано только при замене ею спокой-
ной стали марки ВСт. 3; при замене же кипящей стали
марки ВСт. Зкп стоимость набора стали превышает до-
пустимое относительное увеличение примерно на 5%,
, Использование( стали марки 19Г нецелесообразно,
так как, исходя из ориентировочного расчетного сопро-
тивления 2400 кг!см* (принятого дифференцированно по
толщинам проката до 32 мм), теоретически возможная
средняя экономия стали составляет 8%, максимально
допустимое удорожание стоимости расходуемого при
этом набора стали всего около 3%, а фактическое удо-
рожание при замене стали марки ВСт. Зкп превышает
25% и при замене стали марки ВСт. 3— 10%.
Возможность применения стаж марки 14Г пока ог-
раничена толщиной проката от 4 до 10 мм. В конструк-
циях, работающих преимущественно на растяжение, она
дает экономию в весе около 14% при максимально до-
пустимом удорожании стоимости набора стали до 21%
и фактическом удорожании при замене ею стали марки
ВСт. Зкп до 25%, л стали марки ВСт. 3 — до 10%. Та-
ким образом, применение взамен углеродистой спокой-
ной стали марки ВСт. 3 низколегированной стали мар-
ки 14Г целесообразно в листовых конструкциях (напор-
ных трубопроводах, резервуарах, газгольдерах и т. п.).
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ (ГОСТ) К РАЗДЕЛУ VI
82—67. Сталь прокатная широкополосная универ-
сальная. Сортамент.
103—57. Сталь прокатная полосовая. Сортамент.
380—60. Сталь углеродистая обыкновенного качества.
Марки и общие технические требования.
500—58. Сталь толстолистовая и , широкополосная
(универсальная) низколегированная и углеро-
дистая обыкновенного и повышенного качест-
ва Технические требования.
S0I—58.г Сталь тонколистовая низколегированная и
углеродистая обыкновенного и повышенного
качества Технические требования
535—58. Сталь сортовая низколегированная и углеро-
дистая обыкновенного и повышенного качест-
ва горячекатаная. Технические требования.
2590—57. Сталь горячекатаная круглая Сортамент.
2591—57. Сталь горячекатаная квадратная .Сортамент.
2914—45. Лебедки однобарабанные электрические об-
щего назначения. Основные данные и габа-
ритные размеры.
3680—57. Сталь прокатная тонколистовая. Сортамент.
5058—57. Сталь низколегированная конструкционная.
Марки и общие технические требования.
5264-^58. Швы сварных соединений. Ручная электроду-
говая сварка. Основные типы и конструктив-
ные элементы
5681—57. Сталь прокатная толстолистовая Сортамент.
6713—53. Сталь углеродистая горячекатаная для мосто-
строения Технические требования.
7511—58. Сталь для оконных и фонарных переплетов
промышленных зданий. Сортамент.
8239—56.* Сталь прокатная. Балки двутавровые. Сор-
тамент.
8240—56* Сталь прокатная Швеллеры. Сортамент.
8276—57. Профили гнутые стальные. Угольники равно-
бокие. Сортамент.
8277—57. Профили гнутые стальные. Угольники нерав-
нобокие. Сортамент.
8278—57. Профили гнутые стальные. V-образные рав-
нобокие (Л=в). Сортамент.
8279—57. Профили гнутые стальные. V-образные равно-
бокие (h>e) Сортамент.
8280—57. Профили гнутые стальные. V-образные рав-
нобокие (h<e). Сортамент.
8509—57. Сталь прокатная угловая равнобокая. Сор-
тамент.	,
8510—57. Сталь прокатная угловая неравнобокая. Сор-
тамент.
8713—58. Швы сварных соединений. Автоматическая и
полуавтоматическая сварка под флюсом. Ос-
новные типы и конструктивные элементы.
9238—59. Габариты приближения строений и подвиж-
ного состава железных дорог колеи 1,524 мм.
9458—60. Сталь углеродистая толстолистовая и широ-
кополосная термически обработанная. Техни-
ческие требования.
9466—60. Электроды металлические для дуговой свар-
ки сталей и наплавки Размеры и общие тех-
нические требования.
9467—60. Электроды металлические для дуговой сварки
конструкционных и теплоустойчивых сталей.
Типы.
БИБЛИОГРАФИЯ К РАЗДЕЛУ VI
1.	Апарин Г. А., Городецкий И. Е., Допуски
и,технические изменения, Машгнз, 1953.
2.	В е л и х о в П. П., Монтаж стальных конструк-
ций, Госстройиздат, 1953.
3.	М о ш н и н Е Н., Гибка, обтяжка и правка на
прессах, Машгиз, 1959. •
4	Новожилов Н. М., Соколов А. М., Тех-
нология полуавтоматической и автоматической сварки
углеродистых и низколегированных сталей в углекислом
газе. Вып Центрального бюро научно-технической ин-
формации тяжелого машиностроения, 1959.
5.	О к е р б л ом Н. О., Сварные деформации и на-
пряжения, Машгиз, 11948.
6.	О к е р б л о м Н О., Расчет деформаций метал-
локонструкций при сварке, Машгиз, 1955.
7.	Рябов А’ Ф., Изготовление стальных конструк-
ций, Трудрезервмздат, 1958.
8.	Стрелецкий Н. С. и др., Стальные конструк-
ции, Госстройиздат, 1952.
9	Стрелецкий Н С, О методах определения
стоимости стальных сооружений во время процесса про-
ектирования, сб. «Материалы по стальным конструк-
циям», № 3, Проектстальконструкция, 1958
10	Фридлянд Л. С., Расчеты к прейскуранту
№ 33—01 на стальные конструкции промышленных зда-
ний, сооружений и автодорожных мостов. Вып 1510,
Проектстальконструкция, 1955.
11.	Ф р и д л я н д Л. С., Обобщение и анализ трудо-
емкости изготовления стальных конструкций. Вып 5500,
Проектстальконструкция, 11958.
к разделу VI
568	Библиография
и.-.	. ..	 и.-. ii	...	.— --------- . ..мд
12.	Фридляид Л. С., Вопросы экономики приме-
нения низколегированной стали в строительных конст-
рукциях. Вып. 5463, Проектстальконструкция, 1958.
13.	Ф р и д л я н д Л. С., Экономическая эффектив-
ность применения низколегированных сталей в метал-
лических конструкциях стационарных объектов. Вып.
54*87, Проектстальконструкция, 1958.
14.	Ф р и д л я н д Л. С., К вопросу об экономиче-
ской целесообразности применения низколегированной
стали в строительных конструкциях. Сб. «Материалы
по стальным конструкциям» № 2, Проектстальконст-
рукция,’ 1958.
15.	Чесноков А. С., Производство стальных^кон-
струкций, Госстройиздат, 1951.
16.	Ч е с н о к о в А. С., Ближайшие задачи совер-
шенствования технологии изготовления стальных конст-
рукций. Сб. «Материалы по стальным конструкциям»,
№ 2, Проектстальконструкция, 1958.
17.	Справочник монтажника стальных конструкций,
Госстройиздат, 1959.
18.	Справочник укрупненных показателей стоимо-
сти проектных и изыскательских работ, часть 31. Спе-
циальные проектные работы, Госстройиздат, 1958.
19.	Справочник строительного оборудования для
гидроэнергетического строительства, Госэнергоиздат,
1954.
20.	Справочник инженер а-строителя! т. 1Х Госстрой-
издат, 1958.
21.	«Справочник проектировщика промышленных,
жилых и общественных зданий и сооружений», том
«Организация строительства и производство строитель-
но-монтажных работ», Госстройиздат, 1961.
22.	«Справочник по общестроительным работам»,
т. IX. Монтаж стальных конструкций, Госстройиздат,
1959.
23.	ТУ на изготовление и монтаж стальных конст-
рукций из углеродистой и низколегированной стали
(СП 95—60), Госстройиздат, 1960.
24.	ТУ на погрузки и крепления грузов с использо-
ванием грузоподъемности вагонов, Трансжелдориздат,
1955.
25.	ТУ на ттогруэки и крепления стальных конструк-
ций; на открытом подвижном железнодорожном составе,
ч. I и II. Вып. 95, Проектстальконструкция, 1958.	,
26.	Инструкция по членению стальных конструкций
на отправочные элементы. Вып. 1707, Проектстальконст-
рукция, 1956.
27.	Инструкция по перевозке на железных дорогах
СССР грузов негабаритных и погруженных на транс-'
портеры УД-1863, Трансжелдориздат, 1956.
28.	Нормы габаритов приближения конструкций для
мостов на автомобильных дорогах (Н 112—53), Гос-
стройиздат, 1953.
29.	Правила перевозок пассажиров и багажа по
железным дорогам Союза ССР (тарифное руководст-
во № 5), Трансжелдориздат, 1957.
30	Правила перевозок грузов в прямом смешанном
железнодорожно-водном сообщении (руководство 7—
0), Изд-во «Речной транспорт», 1958.
31.	Прейскурант № 01—02 цен на сталь обыкновен-
ного качества Бюро ,цен при Госплане СССР, 1960
32.	Прейскурант № 01—09 цен на стальные конст-
рукции Бюро цен при Госплане СССР, 1960.
33.	Прейскурант № 10—01 тарифов на грузовые
железнодорожные перевозки. Тарифные руководства
№ 1, 2, 3 и 4, Трансжелдориздат, 1960
34.	Прейскурант № 11—01 тарифов на грузовые
перевозки морским транспортом (тарифное руководство
1—М). Бюро цен при Госплане СССР, I960.’
35.	Алфавит к номенклатуре грузов (тарифное ру- ,
ководство № 3—Р). Изд-во «Речной транспорт», 1957.
36.	Прейскурант № 14—01 тарифов речного транс-
порта на перевозки грузов и буксировку плотов (та-
рифное руководство № 3—Р). Бюро цен при Госплане
СССР, I960.
37.	Сб. «Новые методы монтажа металлических
конструкций», Стройиздат, 1949.
38.	Альбом «Оборудование и приспособления для
монтажа металлоконструкций». Вып. Промстальконст-
рукций, 1957.	’
39.	Ценник № 3, сметных цен на перевозки грузов
для строительства ГЭС, Госстройиздат, 1956.
РАЗДЕЛ VII
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ
СПЛАВОВ
ГЛАВА 28
МАТЕРИАЛЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
28.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Алюминиевые сплавы начали применяться в“ строи-
тельных конструкциях около 25 лет назад; такие спла-
вы приближаются к прочности стали и обладают почти
в 3 раза меньшим объемным’ ^есом, вследствие чего
резко (в 2—3 раза) снижается вес конструкций из ннх.
Одновременно алюминиевые сплавы отличаются повы-
шенной противокоррозийной устойчивостью. Недостат-
ком алюминиевых сплавов является меньший (почти
в 3 раза) пр сравнению со сталью модуль продольной
упругости их, снижающий эффект применения таких
сплавов в элементах конструкций, размеры которых
определяются расчетом на устойчивость. ^Этот недоста-
ток в значительной степени устраняется возможностью
получения из алюминиевых сплавов разнообразных
прессованных профилей, максимально выгодных для
различных конструктивных решений Объясняется это
характером технологического процесса изготовления
таких профилей путем выдавливания их'мощными прес-
сами через соответствующие матрицы. Вместе с тем
резко пониженный модуль продольной упругости алкэ-
минневых сплавов приводит и к существенному увели-
чению дёформативности конструкций, что также являет-
ся их недостатком. Кроме того, такие" сплавы пока еще
сравнительно дороги. Учитывая значительное развитие
алюминиевой промышленности в^'текущем семилетии,
которое должно обеспечить, в 1965 г увеличение произ-
водства^ алюминия в 2,8—3 раза по сравнению с 1958 г.,
можно полагать, что разрыв между стоимостями сталей
и алюминиевых сплавов будет существенным образом
уменьшен.
Пока моЖио считать наиболее целесообразным и
рациональным применение алюминиевых сплавов в сле-
дующих областях: в конструкциях подвижного типа
(краны различного назначения, в том числе,- нспользуе-1
мые в строительстве, подъемные, поворотные, раскрыва-
ющиеся пролётные строения мостов и др.); в сборно-
разборных конструкциях, предназначенных длк много-
кратного использования. в , разных местах »
транспортирования их на цалекйе расстояния (сборно-
разборные мосты, инвентарные подмости, большие во-
рота эллингов и ангаров н rip.); в крупных высотных
сооружениях, в которых монтажные элементы должны.
,подниматься на очень большую высоту; в ограждаю-
щих (стеновых и кровельных) конструкциях промыш-
ленных зданий, резко снижающих постоянную нагрузку
на несущие конструкции этих зданий;’ в покрытиях
большепролетных зданий различного назначения, в ко-
торых влияние собственного веса в напряженном со-
стоянии конструкций оказывается очень значительным и»
одновременно играющим) важную роль при монтаже; в
проезжей части широких городских мостов, в значи-
тельном собственном весе которых она занимает очень
существенную долю; в городских транспортных соору-
жениях (путепроводах, пешеходных улнчных пересече-
ниях в разных уровнях и др.), строительство которых
приходится вести в весьма стесненных условиях.
В Советском Союзе в послевоенные годы алюми-
ниевые сплавы получили значительное распространение
в строительных конструкциях. Для примера можна
указать на: арочные распорные конструкции для вы-
ставочного павильона, построенного в 1959 г/ на Май-
ском просеке парка «Сокольники» в Москве; ограждаю-
щие конструкции и покрытия крупного выставочного па-
вильона, построенного в Соколь'ническом парке в Москве
570	Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
а)
б)
Рис. 28.1. Здание аэропорта в Лондоне
а общий вид, б — сквозные портальные рамы
Рис. 28.3. Купол павильона изобретений в Англии
а)
б)
Рис. 28.2. Купол в Техасе
а общий вид; б — плоские концентрически расположен»
иые кольца
Рис. 28.4. Конструкция сборно-разборного ангара
Гл. 28. Материалы и их использование
571
в 1961 г. в связи с английской промышленной выстав-
кой; переплеты и покрытия Дворца съездов на 6000 мест,
построенного в Московском КЙмле» формы для изго-
товления армоцементных плит, 'предназначенных для по-
крытий промышленных зданий, и др
За рубежом построен ряд сооружений различного
назначения с конструкциями из алюминиевых сплавов,
причем некоторые из этих конструкций имеют относи-
тельно большие размеры. Можно указать, например,
на здание аэропорта в Лондоне (рис. 28.1), в кото-
ром несущие конструкции выполнены в виде сквозных
клепаных портальных рам пролетом 45,7 м из алюми-
ниевых сплавов с применением холодной клепки. За-
служивает также внимания построенный в Техасе купол
диаметром 91 м и высотой 26 м (рис. 28 2, а), несущи-
ми элементами которого принята центральная мачта
и расположенные вокруг нее плоские кольца из алюми-
ниевых листов толщиной 3 и 6 мм,; поддерживающие
алюминиевую листовую кровлю (рис. 28 2, б). Интерес-
на и конструкция купола павильона изобретений в Анг-
лии (рис. 28.3), построенного из алюминиевых сплавов
и имеющего несущие пересекающиеся элементы в фор-
ме сквозных трехграииых призм. Можно указать также
иа сборно-разборную алюминиевую конструкцию анга-
ра (рис. 28.4), образуемую из быстро собираемых лег-
ких, удобно перевозимых элементов, ^есьма эффектив-
но и в значительном объеме были использованы
алюминиевые сплавы в строительстве павильонов Брюс-
сельской международной выставки 1958 г. Для приме-
ра можно .указать на павильон Транспорта (рис. 28 5)
размерами в плане 70X200 м, в котором основные не-
сущие конструкции' были выполнены из алюминиевых
сквозных рыбообразных ферм пролетом 70 м с шагом
10 м, имеющих крестовую решетку с дополнительными
стойками и подвесками. Наличие такой решетки умень-
шило расчетные свободные длины для раскосов, что
для алюминиевых сплавов имеет существенное значе-
ние. Характерно, что на все этн фермы было затрачено
всего лишь 252 т алюминиевых сплавов, т. е. 18 кг на
1 м2 площади павильона. Следует отметить также кон-
струкции из алюминиевых сплавов, примененные для
аэровокзала на той же Брюссельской выставке. Здесь
в качестве несущих элементов были использованы
сквозные одноконсольные фермы длиной 52,65 м (рис.
28,6), имеющие также рыбообразную схему <и шпрен-
гельную раскосную решетку, характеризующуюся малы-
ми расчетными свободными длинами элементов.
За рубежом алюминиевые сплавы используются
также и в мостах. К настоящему времени в разных
странах построено свыше 20 мостов, в пролетных
строениях которых применены алюминиевые сплавы.
Наиболее значительным из них является автодорожный
мост, построенный в 1949 г. через реку Сагеней в Ка-
наде, имеющий полную длину 153 м (рис. 28.7) неос-
новной, русловой пролет £8,5 м, перекрытый бесшар-
нирными арками сплошного коробчатого двухстенчато-
го сечения высотой 1,39 м. На мост при полной его
ширине около 10 м было затрачено всего около 170 т алю-
миниевого сплава марки 26ST, имеющего предел теку-
чести 35 кг/мм2,, при наличии которого принятое основ-
ное допускаемое напряжение 14,7 кг/мм2 следует при-
знать необоснованно заниженным.
Алюминиевые сплавы были использованы за рубе-
жом и в мачтовых конструкциях. Для примера можно
указать на телевизионные опоры, построенные в Ман-
честере (Англия), высотой 18,3 м и весом 152 кг\ ра-
диомачты высотой 76 м, изготовленные в Дортмунде
(ФРГ), имеющие вес около 1 т; опоры линии электро-
передачи высотой до 20 м при весе до 420 кг. Заслужи-
вает внимания также.мачта высотой 152,4 м (рис. 28.8),
построенная в Англии и имеющая оболочку из алюми-
ниевого сплава, образуемую из отдельных секций,
снабженных прорезями.
Весьма широко применяются в разных странах
(США, Бельгия, Франция, Швейцария, и др.) оконные
переплеты из алюминиевых сплавов, отличающиеся по-
Рис. 28.5. Павильон Транспорта на Брюссельской
международной выставка 1958 г.
а — общий вид; б — несущие фермы пролетом 70 л: 1
стальная труба диаметром 200 Jttjtt, 2 — тросы ветровых свя-
зей; 3 — компенсационная пружина, 4 — железобетонное
основание
вышенной коррозийной стойкостью. Находят практиче-
ское развитие конструкции из алюминиевых сплавов и
в краностроении. Например, во Франции замена иа
двух кранах-драглайнах стальных стрел на алюминие-
вые позволила удлинить их на 50%. Уже практически
осуществлены из алюминиевых сплавов мостовые краны
пролетом до 60 м и грузоподъемностью до 125 т.
28.2. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ
Алюминиевая промышленность СССР в настоящее
время производит алюминиевые сплавы многообразного
ассортимента, в котором наибольшее практическое зна-
чение для строительных конструкций-имеют деформиру-
емые (обрабатываемые давлением) сплавы. Необходи-
мые для конструкций профили из алюминиевых спла-
вов поставляются в различном состоянии: мягком
отожженном (М), закаленном и естественно состаренном
(Т), закаленном и искусственно состаренном (Т1) и во-
.572
Раздел VIL Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Рис. 28.6, Сквозные фермы несущей конструкции аэровокзала Брюссельской
международной выставки 1958 г.
/ — колонна
Рис. 28.7. МоСт через реку Сагеней
(Канада) со среднйм пролетом 88,5 м
Рис< 28.8. Мачта высотой 152,4 м (Англия)
28. Материалы и их использование
573
лунагартованном (П). Влияние различных компонентов
на свойства сплавов приведен^ в табл. 28.1.
Таб.лица 28 1
Влияниё химических элементов на свойства
алюминиевых сплавов
Обозначения: XX — значительно увеличивает;
X — увеличивает;
О — ие оказывает заметного влияния;
---понижает (уменьшает)
Наиболее подходящими 1 алюминиевыми легкими
еплавами для элементов строительных конструкций яв-
ляются: термически неупрочняемые — алюминиево-мар-
ганцевый сплав марки АМц и алюминиево-магниевые
сплавы марок АМг, АМгб и АМгб1; термически упроч-
няемый сплав -г АВ (типа авиаль), имеющий систему
Al+Mg+Sl+Cu, дуралюминиевые сплавы нормальной
прочности Д1 и повышенной прочности марки Д16, а
также коррозиостойкие сплавы международного стан-
дарта марок АД31 и АДЗЗ, имеющие систему А1 +
-hMg+Si Кроме того, в 1960 г. появился высокопроч-
ный сплав марки В92 (термически упрочняемый), име-
ющий систему Al+Za+Mg и отличающийся высокой
свариваемостью и удовлетворительной коррозийной
стойкостью.
Сплавы марок АМц, АМг, АМгб, АМгб1 й
АДЗЗ-Т1 хорошо свариваются и обладают повышенной
коррозийной стойкостью, поэтому, они рекомендуются
для элементов сварных конструкций; для несущих,
сварных конструкций предпочтительны сплавы марок
АМгб, 'АМгб! и АДЗЗ-Т1. Сплавы марок АВ-Т1, Д1-Т
и Д16-Т отличаются неудовлетворительной сваривае-
мостью и поэтому применяются для элементов клепа-
ных конструкций; для несущих клепаных конструкций
может применяться также и сплав марки АДЗЗ-Т1.
Сплав марки АВ в закаленном и естественно состарен-
ном состоянии в отношении коррозийной стойкости
почти 1 не отличается от сплавов марок АМц и АМг.
Сплав марки Д1б обладает невысокой коррозийной
стойкостью.
Можно указать и на выпускаемый нашей алюми-
ниевой промышленностью высокопрочный сплав алюми-
ния с магнием, мёдыо, кремнием и марганцем марки
В95, который в термически упрочняемом (закаленном
и искусственно состаренном) состоянии обладает пре-
делом текучести 55 кг!мм2 при временном сопротивле-
нии 60 кг/мм2\ однако он отличается повышенной хруп-
костью, малой вязкостью, плохой свариваемостью и сред-
ней коррозийной стойкостью.
Для склепывания холодными заклепками конструк-
ций из термически упрочняемых сплавов типа авиаль
используются заклепки также из термически упрочняе-
мого заклепочного сплава повышенной прочности марки
В65, обладающего более высоким относительным удли-
нением (большей вязкостью); в -случае Применения в
оклеиваемых конструкциях сплавов типа дуралюмин
(марка Д16) рекомендуются заклепки как из сплава i-
адарки В65, так и из термически упрочняемого дюралю-
миниевого заклепочного сплава повышенной пластично-
сти марки Д18П, имеющего повышенное относительное
удлинение по сравнению с заклепочным сплавом марки
Д16.
Д^я сварки конструкций из термически неупрочня-
емых сплавов АМг и АМгб используется присадочный
материал 'в виде проволоки из сплавов АМг-П (где П
указывает на изготовление из этого сплава прессован-
ных прутков и проволоки) или АМг-5-В (где В указы-
вает на повышенное качество выкатки закаленных и
состаренных листов). При сварке конструкций из тер- '
мически упрочняемых сплавов типа АВ присадочным
материалом может служить проволока из этого же
сплава или из сплава АК.
Для,, конструкций из термически неупрочняемых
алюминиево-магниевых сплавов с болтовыми соедине-
ниями болты могут изготавливаться из сплава марки
Таблица 28-2
Химический состав алюминиевых сплавов (в %)
Сплав марки	Химический состав в %	)									
	А> |	1 Mg |	| Мп • ।	1 si 1	Си * j	Zn |	1Ti 1	Fe |	Fe + SI |	Прочие прим'ёси
			Сплавы,	не упрочни।	эмые термич	еской обраб<	эткой			i
АМц АМг АМгб	Основа	0,05 2—2,8 5,8—6,8	1—1,6 0,15—0,43 0,5—0,8	0,6 0,4 0,4	0,2 0,1 0,1	0,1 0,2	0,02—0,1	' 0,7 ' 0,4 0,4	0,6	0,1 о,1 • 0,1
		-	Сплавы, упрочия)		емые термич	еской обраб	откой			
АВ Д16-Т ' Д1-Т, В 92 АД 31 АД 33	-	V	0,45—0,9 1,2—1,8 0,4—0,8 , 3—4,5 0,4—0,9 0,8—1,2	0,15—0,35 0,3-0,9 0,4—0,8 0,6—1 0,1 0,15	0,5—1,2 0,5 0,7 0,2 0,4—0,8	0,2—0,6 3,8—4,9 3,Д—4,8 0,05 0,1 0,15—0,4	0,2 0,3 . 0.3 2,3-3,2 0,2 f 0,25	0,15 0,15	0,5 0,5 0,7 . 0,3 0,5 0,7	0,5 1,4 0,5 1,1—1,5	/ . °° Mil —
				Заклепочные сплавы						
АМг5-П Д18-П В65	-	4,7—5,7 0,2—0,5 0,15—0,3	0,2—0,6 0,2 0,3—0,5	0,4 0,5 0,25 ,	0,2 2,2—3 3,9—4,5	0,1 0,1	—	0,4 0,5 0,2	0,6	0,1 0,1 0,1
574
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Таблица 283
____ Механические характеристики полуфабрикатов из алюминиевых сплавов
Сплав марки	Виды и размеры [полуфабри- катов	Условный предел текучести при растяжении В KSlCjtf*	Временное сопроти- вление в кг!см?		Предел выносливо- сти В KZjCM? **	Относительное удлинение в % при длине 1 =10 d0 (d9— диаметр образца)	Твердость } по Бринел- 1 ЛЮ
			при растя- жении	при срезе			
I	2	3	4	5	, 6	7	8
АМц-М '	С Листы, прутки, профили,	плавы для элементе 500-600	>в конструкц 1000—1700	ИЙ 800	500	16—22 при	30
АМц-П	трубы	 Проврлока 			i —	700		/=п,зу>	
	Листы 		1300	1600—2200	1000	650	6	40
АМг-М	Листы, прутки, трубы . . 4	800	1700—2300	1250	1200	10—18. 1	45
АМг-П	Проволока . . . .,				1200			
	Листы, трубы		2100	2100—2400	1500	1250	4-6	60
АМгб	Листы, прутки, профили . .	1600	3200		—	15	
АВ-М. с ограни-	Листы 		—_	<1400	—-	—	20	
чением содёр-							
жания меди1	Трубы		—	<1400 <1500	—			17	
АВ-М	Листы	 ....								-	20	
АВ-Т с ограии-	трубы 	 Листы толщиной 5 =	—	<1500	—	—	17	—
чением содержа-	—0,3—5 мм			1800	—	—	18-20		
ния меди1 i	То же, 5>5—10 мм				1600	t				16		
	Профили . .	. . f	. Трубы	>,.	—	1600	г—	—	14	—)
		——	1900	—	—	14	
АВ-Т	Листы толщиной S = 0,3-ь5 мм				2000					18—20		
	То же, 5>5—10 Зиле	 Профили 	 Трубы 		—	1800 .	—	—	16	
		——	1800	——		14	\ —
АВ-Т1 с ограни- чением содержа-		—	2100	—		14	
	Листы толщиной 8 = 0,3—5 мм ........			2800					10		
ния медн1							
	То же, 6>5—10 мм		—	2800	—	—	8	—
	Профили 		—	2800	—	—	16	—
АВ-Т1	Трубы 		—	2900	—	—	8	
	Листы толщиной 8 == 0,3—5 мм				3000	—			10		
	То же, 8>5—10 мм . . . Профили		—.	3000		—	8	——
		2300	, 3000	—		10	
	Прутки 		—	3000		—	12 (при 1 = 5 do) -	
	Трубы		—	3100		—	8	—-
Д16-М	Листы плакированные тол- щиной 8 = 0,3—2,5 мм. . .		<2300	—			15 10	95
	То же, 8 = 2,6—10 мм . . , Листы иеплакированные тол- щиной 8 = 0,3—3 мм		—	<2400	<—	, 		10	
				<2400	.—	—	12		
	То же, 6 =ь= 3,1-г-Ю мм . . .	—	<2400	—	> —	11	—
	Крупногабаритные профили	1000	2200	—	900	13	—
Д16-Т	Трубы холоднотянутые . . . Листы плакированные тол- щиной 6 =0,3^2,5 мм . . . .	**—	<2500	—		10	—
		2750	4150	—	—	13	•	/ 		
	То же, 8 = 2,6—6 мм . 1 .	2800	4350	—		 !	И	—
	в 6 = 6,1-10 „ . . . .	2800	4350 .	—	—	11	—
	Листы иеплакированные тол- щиной 6 = 0,3—1,5 мм . . . .	2950	4500	—			14		
	То же, 8 = 1,6ч-6 мм ... .	2900	4500	—	—--	13	——
	То же, 6 = 6,1=10 мм . . . Профили прессованные с толщиной полки3 8 = 5 мм . . 1 То же, 8 = 5,1=10 мм . . .	2950	4500	—	—-	12	
		3000	4000	—	—	10		
		3000	4200	—	—		10	—
	„	6 = 10,1ч-20 мм . . .	3000	4300	—	—	10 (при 7 = 5 d9}	—
	в 6 = 20,1—40 мм . . .	3200	'	4500	—	—	10 (при 7 = 5 do)	—
	„	8 = 40 мм ......	3600	4900	’	—	—	10 (при 7 = 5 d0)	—
-	Профили прессованные всех размеров3 		По ширине полки 2900	1	4000		—		6 (при 7 = 5 do)	—
	Профили прессованные всех размеров®	По толщине 2900	полки 3500	—	—	4 (при 7=5 do)	—
	Крупногабаритные профили	3800	5200	3000	1400	Л 12	131
Гл. 2р. Материалы и их использование
575<
Продолжение табл. 28.3
1	2	3	4*	5	6	7	( .	8
Д16-Т * дьм дьт В92 АД31-Т1 АДЗЗ-Т1 АМг5-Т Д18-М Д18-Т В65 *	Условный г *	* Предел вы Примеча1 2. Механичен 3. Механичеы	Прутки прессованные' диа- метром d<22 мм	 То же, d = 23—160 мм . . . „	d> 160 мм ...... Прутки диаметром rf=40 мм Трубы прессованные толсто- стенные диаметром d<120 мм То же, d>120 мм 	 Трубы холоднотянутые диа- метром d<22 мм	 То же, d>22 мм ...... Листы плакированные .... Профили прессованные . . . )Листы плакированные^ тол- щиной S = o,3-s-2,5 мм . . То же, 5 = 2,64-10 мм . . . Плиты горячекатаные тол- щиной 5 = 11—25 мм	 То же, 5 = 26—40 мм . . . . Плиты прессованные толщи- ной 5<10 мм ......... То же, 5 = 10,14-20 мм . . . „	5>20 мм	 Прутки диаметром d> 160 мм 1 Трубы холоднотянутые диа- метром d<22 мм и толщиной стенки 5<2 мм	,< . . То же, d>22 мм ...... ' Листы . 			 Профили и трубы прессо- ванные 	 Листы горячекатаные и про- фили прессованные	 Листы и профили прессован- ны? 	 Проволока для заклепок . . То же	 Проволока 	 Проволока для заклепок . . То же ♦	. , Проволока 	 1редел текучести при растяжени носливости приведен при N=5 я и я: 1. Содержание в сплаве м сие свойства даиы в продольном сие свойства даиы по толщине г	.2600 2800 2600 3500 2600 2800 2600 2900 1900 2000 2200 2100 2200 2300 2500 2000 2000 2300 >2000 >2900	* 1500 2300 Заклепочны 1500 600 1700 1И соответствует иаг МО”8. геди и цинка ие бол направлении; то ж< [рофиля.	4000 4300 с 4200 5200 4000 4300 4200 4300 <2300 <2500 3700 3800 3800 \ 3700 3600 3800 4100 3800 3800 4000 >3600 >4000 2000 2700 е сплавы 2700 1600 3000 4000 - [ряжению пр ее 0,1% ка^ е, по ширине	2500 i 1900 2000 1900 2500 2600 1И относител! кдого. J ПОЛКИ ПрО(	1400 L 1400 950 ьном остаток £иля.	12 (при 1 = 5 d0) 10 (при 1 = 5 d0) 8 (при 1 = 5 da) 9,5 12 10 13-14 11—10 12 (при 1 = 5 do) 12 (при 1 = 5 do) 15 (при 1 = 5 d0) 15 (при 1 = 5 do) 11 (при t = 5 do) 10 (при 1 = 5 do) 12 '	12 10 13 13 12 >20 >7 10 10 23 24 24 20 гном удлинении 0,2%	1 1 1 3	8	1	1	1 III	Illi II 1 1.	1 1 1 1	1 1	| 1 1 ' i
АМг5-П, а в конструкциях из термически упрочняемых
сплавов — из сплава АВ-Т1 (для конструкции из спла-
вов типа авиаль) и из сплавов марки Д16-П, В95 (для
дур алюминиевых конструкций). Вполне возможно при-
менение в конструкциях из алюминиевых сплавов и
стальных высокопрочных болтов, изготавливаемых из
углеродистой стали (марок Ст.5 — ГОСТ 380—60,
Ст. 35—ГОСТ 1050—60) или низколегированной стали-
(марки 40Х—ГОСТ 1051—50) и подвергаемых в готовом
виде термической обработке.
Изготовление отливок может производиться из-
специального высокопрочного сплава марки АЛ8, тер*
576
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Рис. 28.9- Кривые регрессии вибрационных испытаний на растяжение плоских образцов
1	. из алюминиевых сплавов различных марок
Обозначения:
	основной металл (R„an= 75) 1 -	1	*
v------------------------------------------------------------------> »ГеР 7 образцы из полосы 12x200; / = 6 л
—X—с отверстием d = 18 мм i v г *
— II — основной металл (/? = 7,5) 1 „	'	'
и	. ю [ образцы из специального профиля
— II'— с отверстием d= 18 мм 1	г
вдоль I образцы из основного листа Юх-1200; 1 = 3 м
- — поперек ’	,
о вдоль I ogpa3IVbI с отверСтнем из листа 10x1200; 1 = 3 м
-о— поперек >
мически обрабатываемого закалкой и искусственным
старением. -
Подробные характеристики алюминиевых сплавов,
наиболее приемлемых для' строительных конструкций,”
приводятся в табл. 28.2 (химический состав) и в табл.
28.3 (механические характеристики полуфабрикатов).
Как видно из табл. 28.3, предел выносливости у спла-
вов марки AM оказывается относительно (по отноше-
нию К временному сопротивлению при растяжении)
выше, чем у сплавов марок АВ и Д16, причем относи-
тельно наименьшие значения предела выносливости на-
блюдаются у сплавов марки Д16.
В 1959 г. институтом Проектстальконструкция были
проведены вибрационные исследования алюминиевых
сплавов марок АМгб-T, AM-6, АВ-Т1 и Д16А-Т на пло-
ских образцах, вырезанных Из прессованных профилей
и прокатного листа. Результаты этих исследований по-
казали, что вибрационная прочность''основного металла
из прессованных профилей вдоль прессования оказыва-
ется практически одинаковой для всех исследцванных
марок , сплавов и равной 1250—1350 кг/см2 на базе
2 млн. циклов и 1100—1150 кг!см2 (для марок АВ-Т1-
950 кг/см2) на базе 10 млн. циклов. Kpofae того, было
установлено значительное влияние отверстия, при нали-
чии которого вибрационная прочность при испытании на
.базе 2 мли. циклов образцов сплавов марок АМгб и
АМгб-Т уменьшалась цо 650—700 кг/см2, а образцов из
сплава марки АВ-Т1 до 800 кг/см2 и образцов из сплава
марки Д16А-Т до 400—500 кг/см2. Таким образом, виб-
рационная прочность сплава Д16А-Т наиболее сильно
снижается при наличии отверстия. Выяснилось также,
что вибрационная прочность прокатного металла-ниже,
чем прессованного;ч так, например, для сплава марки
Д16А-Т при испытании прокатных образцов без отвер-
стий на базе 2 млн. циклов вибрационная прочность
оказалась равной 800—900 кг/см2, т. е. на 36—33%
меньше по сравнению с аналогичными образцами из прес- f
*сованных профилей. Кривые регрессии (рис. 28.9), по-
строенные по результатам испытаний 5—6 образцов
каждой группы, указывают на отсутствие сколько-ни-
будь четкого перелома, имеющегося, как известно, на
аналогичных кривых, построенных для малоуглероди-
стых сталей.
При расчете алюминиевых конструкций принимают-
ся осредненные значения основных упругих характери-
стик алюминиевых сплавов: модуль продольной упруго-
сти— 710 000 кг/см2, iмодуль сдвига—270 000 кг/см2,
коэффициент Пуассона — 0,3- Вводимое в расчет ос-
редненное значение объемного веса^ этих сплавов —
2,7 т/м2 Коэффициент линейного расширения алюмини-
евых сплавов принимается 0,000023.
28.3 СОРТАМЕНТ
Кроме прокатных листов7 шириной от 400 до
2000 мм и толщиной от 0,3 до 10 мм при нормальной
длине 2000, 3000 и 4000 мм, отечественная алюминиевая
промышленность вырабатывает из алюминиевых спла-
вов плиты толщиной от 12 до 80 мм с наибольшей ши-^
риной 500—1200 мм и длиной до 3000 мм. Весьма широ-
кими возможностями располагает отечественная алю-
миниевая промышленность в отношении прессованных
профилей. Для изготовления^ последних необходимо
выдержать следующие условия:
1) соотношение между, площадями поперечных се-,
чений стального контейнера (в него заключается нагре-
тый слиток алюминиевого, сплава для выдавливания
Гл. 28. Материал^ и их использование
577
пуансоном через соответствующие отверстия матрицы
нужного профиля) и изготовляемого профиля не долж-
но быть больше 3Q,
2) разность между диаметрами контейнера и окт
ружности, описанной вокруг профиля, должна нахо-
дольные гофры могут иметь длину до 3000 мм и ширину
листов (до гофрирования) —до1 1000 мм; длина попе-
речных гофров — до 1000 мм при ширине листов (до
тофрйрования) до 3000 мм. v
Трубчатые профили также являются весьма целесо-
образными в конструкциях из алюминиевых сплавов,
особенно для элементов, работающих на сжатие. Тон-
Рис. 28.10. Типы прессованных профилей из алю-
миниевых сплавов
Рис. 28.12. Типы холодногнутых и
гофрированных профилей из алю-
миниевых сплавов
. диться в пределах 40—60 мм. При этом диаметры при-
меняемых контейнеров изменяются от 160, до 500 мм.
Согласно действующим го-
Рис. 28.11. По-
перечное сече-
ние прессован-
ной ребристой
сударственным стандартам
алюминиевая промышленность
СССР, производит следующие
прессованные профили из алю-
миниевых сплавов (рис. 28.10):
уголки равнобокие и неравно-
бокие с прямым углом; уголки
плиты из алю-	с острым и тупым углом; тавры;
миниевых	двутавры;	швеллеры; зеты;
сплавов	коробчатые	(двустенчатые);
{ \ трубчатые	и другие 1 профили.
Свободные грани полок и сте-
нок могут получать местные утолщения — бульбы,
повышающие жесткость профилей. Практически
вполне возможно изготовление разнообразных прес-
сованных плит и профилей сложного очертания;
так, например, в настоящее время, некоторые заводы
выпускают ребристые плиты, имеющие поперечное сече-
ние, изображенное на рис. 28.11, и представляющие
значительный практический интерес для Строительных
конструкций. Ширина таких плит в настоящее время
обеспечивается до 800 мм, а’ в ближайшей перспективе
дойдет’ до 1200 мм при высоте до 100 мм; длида по-
добных плит может составлять 6—10 м\
Варианты профи- лей	Размеры в мм		
	Н	} В	б
а	35	45	0,6—1,2
б	20	140	0,5—1,5
в	15—20	38-52	0,5—0,8
г	20—30	45-80	0, 5—2
д	15—45	45—86	0,5—2
е	45—60	87—89	1—2
ж	- 18-38	18—39	0,5-1,5
3	20—25	20	0,8—1,5
и	6-15,5	30-52	0,3—1
Рис. 28.13. Типы трубчатых профилей из алюми-
ниевых сплавов
Существенное практическое значение для конструк-
ций из алюминиевых сплавов имеют гнутые, и гофриро-
ванные профили, достаточно' просто изготовляемые из
листов толщиной до 4 мм путем гибки в холодном со-
стоянии > на специальных многороликовых ц гофриро-
вочных станках/На рис. 28.12 приводятся типы и раз-
меры подобных профилей, причем гофрированные про-
фили изготовляются из листов толщиной до 1 мм
как с продольными, так и с поперечными гофрами. Про-
а—в — варианты различных профилей
Варианты профилей	Размеры в мм '		
	А	В	5
а	10—90		1—5 ,
б ,	14-^120	10-60	1-5
в	27-135	11,5-57	1—3,5
37—915 '
578
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
костенные трубы круглого сечения с толщиной стенок 5 до 32,5 мм и диаметром от 25 до 280 мм — прессо-
от 0,5 до 5 мм, диаметром от 6 до 120 мм и длиной до ванием. Трубы могут иметь не только круглую, но и
5,5 м изготавливаются холодной протяжкой или про- квадратную^, прямоугольную и каплевидную формы
каткой, а толстостенные трубы с толщиной стенок от< । (рис. 28.13).
ГЛАВА 29
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
29.1, РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ
Расчетное сопротивление для алюминиевых спла-
вов устанавливается как произведение нормативного
сопротивления, равного условному пределу текучести
или 0,7 временного сопротивления при растяжении (в
зависимости от того, какая из этих двух величин ока-
зывается меньшей), на коэффициент ,однородности,
равный 0,85. Значения расчетных сопротивлений на рас-
тяжение, сжатие и изгиб принимаются: для листов и
профилей * из алюминиевых сплавов, не упрочняемых
^термической обработкой, независимо от характера
полуфабрикатов — по табл. 29.1, а для упрочняемых
термической обработкой — по табл, 29.2.
ч.	ч	Таблица 29.1
. Расчетные сопротивления R растяжению, сжатию и
изгибу сплавов, не упрочняемых термической
_____________________обработкой________________
Значения R в кг/см2 для сплавов марок					
АМц-М |	АМц-П	АМг-М	АМг-П	АМгб-М	АМгбЬМ
600	500	1000	1400	1400	1800
Таблица 29.2
Расчетные сопротивления R растяжению, сжатию и изгибу сплавов, упрочняемых термической обработкой
Вид изделия (проката) и размер в мм	Значения 7? в кг]см1 для сплавов марок								
	АВ-М |	АВ-Т	АВ-Т1	Д1-Т	Д16-Т	АД31-Т	АД31-Т1	| АДЗЗ-Т1	В92-Т
Листы толщиной: 5<5	700	ПОР	1700	Плакирован-	Неплакиро-	850	1200	1600	1700
		1200	1800	ные 1600	ваиные 2500				
5=5,14-10	700	1000	1700	Плакирован-	Плакирован-	850	1200	1600	1700
		1100	1800	ные 1600	ные 2400				
ПлиТы толщиной: 1 5=10,14-25	700 *	1000	1700	Плакирован-	Неплакиро-				
		1100	1800	ные 1800	ванные 2400				
5=26^-40	700	900	1С00	Плакирован-	Плакиро-				
		1000	1700	ные 1800	ванные 2300				
Профили толщиной: 5<10	' 5=10,14-20	700 700	( 1000	( 1700	В продольном ПрО(^ 1850 1950	направлении ^илей 2500 2500	850 850	1200 1200	1600 1С00	2500 2500
5=20,1-40 5>4О	700 700	I 1100	1 1800	2100 2100	2700 2900	—	—	—	—
Прутки диаметром: d<22			1700	1850	2200	850	1200	1600 '	
			1800						
d>22			1700	1850	2300				
			1800						
Трубы диаметром: d<120	700	1150	1750 -	1700	2200	850	1200	1600	2500
		1250	1850						
d>120	700	1150	1750	1850	2300				Трубы
		1250	1850						прессован- ные
Примечания для сплавов с содерж 2. Для всех видов	: 1. В числич анием меди изделий из	геле—для сп; до 0,2—0,6% сплавов Д1-	навов с соде! М и Д16-М	эжанием меди до расчетное сопро	0,1% (для повы тивление может	шения коррозийной стойкости); в знаменателе— приниматься 1350 кг}см*. '			
Гл. 29. Проектирование
579
Таблица 29 3
Расчетные сопротивления /?свдля сварных швов, выполняемых аргоно-дуговой сваркой
Сварные швы	Вид напряженного состояния	Условное обозна- чение	Значения Rcb в кг/см* для’конструкций из сплавов марок									
			АМц	АМг	АМгб	АМг61 i	АД31-Т	u-rsirv	АДЗЗ-Т1	АВ-Т	АВ-Т1	В92-Т
В стык .	Сжатие, растяжение, изгиб	рСВ. рСВ. рСВ, » в *р • ^и	500	' 700	1300	1600	600	750	1000	800	1100	1500
	Срез	рсв - ^ср	300	400	800	950	350	450	600	500	650	900
Угловые	Сжатие, растяжение, изгиб, срез	осв х	350	450	850	1050	400	500	650 J	550	700	1000
Таблица 29 4
Расчетные сопротивления /?закл заклепочных соединений с заклепками из алюминиевых сплавов, поставленных
в холодном состоянии и иа электрозаклепках
Вид напряженного СОСТОЯНИЯ	Условное обозначение	Значение Язакл в кг/см* для холодных Заклепок из сплавов марок							Значения Язакл для электрозаклепок
		АВ-Т1 |	Д18п			|	В65Т -			
		В конструкциях из сплавов марок							
		АВ-Т1	Д16-Т	Д1-Т |	| АДЗЗ-Т1	|	Д16-Т	Д1-Т	АДЗЗ-Т1	АМг
Растяжение (отрыв головки)	пзакл ^отр	—	500 . ,	500	500	700	700	700	700
Срез В	пзакл лср	1000 1050	’ 1100	1100	110О '	1450	1450	1450	1050
Срез С	^закл	800 850	900	900	900	1150	1150	1150	—
Смятие В	пзакл тм	2400 2700	3900	2900	2400	3900	2900	2400	—
/- Смятие С Примечая (в пределах 0,2—0 2. Группы В 8. Значения	пзакл ^см и я: 1. В ' .6%). и С принима Язакл для э	2150 2400 шслителе — 1ются так же лектрозаклег	3100 для сплава < как и для юк в констр;	, 2300 : содержани) заклепочные укциях ИЗ Д1	1900 >м меди до ( с соединений зугих сплаво	3100 ),!%; в знаг в стальных в (АВ-Т и А	2300 иенатёле — ( конструкция Д31) приним	1900 зез ограниче сх (см. главу аются по спе	ния содержания меди 2.5). щиальным указаниям.
Расчетные сопротивления при срезе и смятии опре-
деляются умножением величин, указанных в табл 29.1
и 29.2, на переходные коэффициенты: 0,6 — при срезе,
1,5 — при смятии пригнанных торцовых поверхностей и
0,75—при местном смятии или при плотном касании.
Сварка конструкций из алюминиевых сплавов про-
изводится электродуговой ручной, полуавтоматической
и автоматической сваркой в защитной среде аргона
неплавящимися вольфрамовыми электродами и с при-
садочной проволокой, а также полуавтоматической
электродуговой сваркой в защитной среде аргона пла-
вящимися электродами. Листы толщиной до 3 мм из
сплавов АМц и АМг могут свариваться газовой кисло-
родной сваркой Допускается также электрическая кон-
тактная точечная сварка. Расчетные сопротивления для
сварных швов разных видов, образуемых при сварке в
37*
защитной среде аргона, принимаются по табл.
29.3. Приводимые расчетные сопротивления рас-
пространяются и на свариваемый металл в
пределах зоны термического влияния Ширина
зоны определяемся от одного сварного шва суммой ве-
личин 3,5 йш, откладываемых в каждую сторону от оси
,шва, причем в соединениях в стык /?ш	—наименьшая
толщина стыкуемых элементов, а в соединениях флан-
говыми или лобовыми швами йш — катет сварного шва,
примыкающий к элементу, для которого определяется
зона термического влияния. При двух сварных швах
(фланговых или лобовых) ширина зоны в каждом эле-
менте определяется границами, полученными при нало-
жении зон термического влияния обоих швов.
Расчетные сопротивления , заклепок из алюминие-
вых сплавов в алюминиевых конструкциях принимаются
580
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Таблица 29.5
Расчетные сопротивления Р6 для болтовых соединений из алюминиевых сплавов
Вид напряженного состояния ’	Условное обозна- чение	Значения R& в кг^м? для чистых болтов из сплавов марок							Значения R6 ддя болтов с обжимными коль- цами из сплавов марок и состояния			
		АМг5п|	AB-T1			В94		|	' Д16п					
		В конструкциях из сплавов марок	’							Д16п		В65	
		АМгб	АВ-Т1	АДЗЗ-Т1	ДЬТ	[ Д16-Т	дьт	1 Д16.Т	дьт	Д16-Т	дьт	1' Д16-Т
Растяжецие (от- рыв головки)	«р	1250	1700 1800	1700 1800	2950	t 2950	2000	2000	1600	1600	1 1600	1600
Срез В	^ср	, 900	900 950	‘ 900 950ч	1600	1600	1300	1300	1700	1700	1700	4700 	1 '
Смятие В Примечая  0,2-0,6^).	’ R6 ^СМ и е. В чг	1900 [слителе	2500 2700 — ДЛЯ *	2150 шлава с со	2600 держани	3500 ей меди	2600 ДО 0,1°/ 1	3500' в зна	2600 менаделе —	3500 без ограничс	2600 ' ;ния меди (в	3500 пределах
по табл. 29.4. Заклепки из алюминиевых ёплавов не
следует использовать для работы на растяжение. Поста-
новка, заклепок в горячем состоянии в конструкциях
из алюминиевых сплавов, подвергаемых термическому
упрочнению, недопустима. В случае применения закле-
пок с потайными или полупотайными головками рас-
четные сопротивления для заклепочных соединений на
срез и смятие снижаются на 20%’.
Для чистых 1 болтов из алюминиевых сплавов в
алюминиевых Конструкциях расчетные сопротивления
приводятся в табл. 29.5^ '	'
При работе конструкций и соединений из Алюмини-
евых сплавов при температуре металла более 50° рас-
четные сопротивления снижаются (см СН ИЗ—60).
Расчет алюминиевых конструкций по второму пре-
дельному состоянию (по деформациям) производится
так же, как и стальных конструкций и с теми Же вели-
чинами предельных деформаций (см. главу 2.1). Одна-
ко при наличии соответствующих обоснований указан-
ные предельные деформации могут быть ^повышены.
29.2. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА
И КОНСТРУИРОВАНИЯ
Расчет конструкций из алюминиевых сплавов и их
соединений производится по соответствующим форму-
лам расчета стальных конструкций (см. главу 2. п.1—5),
но без учета пластических деформаций, так как разви-
тие их в конструкциях из алюминиевых сплавов не до-
пускается. Особенности расчета на устойчивость и
конструктивных требований к конструкциям из алюми-
ниевых сплавов приводятся ниже.
а/ центрально сжатые элементы
Коэффициент продольного изгиба <р' при централь-
ном сжатии определяется по табл. 29.6.
Приведенные гибкости для составных стрржней 1 из
алюминиевых сплавов определяются так же, как и для
стальных конструкций (см. п. 2 2), ио гибкость от-
дельной ветви на участке между планками должна
быть X <30.	1
Условная поперечная. сила Русл в кг для расчета
Таблица 29 6
Коэффициент продольного изгиба центрально сжатых
элементов
	г	Значения ср д,				ля сплавов марок			
1сть X	s:	М и Т			Н	3 и - S		'л
и					СО			
ю	£			•s.<				я
С-ч			<<< S	< ж			3	cj s-S
. 0	1	1	1	1	1	1	1	1
10	0,974	0,973	0,999	0,998	- 0,998	0,998	0,994	0,99
20	0,947	0,945,	0,998	0,997	0,996	0,993	0;988	0,98
30	0,921	0,917	0,98 '	0,943	.0,917	( 0,9	0,889	0,83
40	0.S95	0,87	0,88	0,83	0,8	0,78	0,766	0,7 •
50	0,815	0,77	0,78	0,725	0,686	0,66	0,644	0,568
60	0,73	0,685	0,69 ’	0,628	0,587	0,557	0,539	0,455
70	0,655	0,603	0,6	0,538	0/493	0,463	0,444	0,352
80	0,585	0,58	0,525	.0,46	’0,416	0,387	0,361 '	0,268
90	0,521	0,465	0,457	0,388	0,342	0,312	0,286	0,21
100	0,463	0,415	0,395	0,332	, 0,28	0,252	0,231	0,171
ПО	0,415	0,365	0,335	0,273	0,23	0,208	0,19	0,141
120	0,375	0,327	0,283	0,23	0,194	0,175	0,16	0,118
130	0,336	0,296	0,241	0,196	 0,165	0,15	0,136	0,101
140	0,3	0,265	0,208	0,169	0/143	0,129	0,118	0,087
150	0,27	0,235	0,181	0,147	0,124	0,113	0,103	0,076
соединительных элементов центрально сжатых состав-
ных стержней принимается:
для конструкций из алюминиевых сплавов марок
АМц, АМг, АМгб, АД31-Т «
QycjI = 20F6p;	(29.1)
для конструкций из сплавов марок Д16-Т, В92 (про-
филь)
Русл = 40F6p;	(29.2)
для конструкций из сплавов марок АВ-Т, АВ-Т1,
ДЬТ, АМг-61, АД31-Т1, АДЗЗ-Т1 '
Русл = 30Гбр,	(29.3)
где Гбр — площадь брутто всего поперечного сечеиия
стержня в см2.
Гл 29 Про вотирование
581
В составных стержнях, соединенных прокладками
и рассчитываемых как сплошные^ наибольшие расстоя-
ния между прокладками не должны превышать: в ежа*
тых элементах — 30 г; в растянутых элементах — 80 г.
Предельные' максимальные гибкости элементов из
.алюминиевых сплавов принимаются: сжатых —по табл.
29.7; растянутых — по табл. 29.8.
Таблица 29 7
Предельные максимальные гибкости сжатых элемеитовХпр
Элементы конструкций	Предельная гибкость ' пр
Пояса, опорные раскосы и стойки ферм, переда- ющие опорные реакции _		 Прочие элементы ферм	*	 Основные колонны 		.'	  .	.* Второстепенные колонны (стойки фахверка, фона- рей и т; п.), элементы решетки колонн, связи по колоннам 			 „ Связи (за исключением связей между колоннами) . Стержни для уменьшения расчетной длины сжа- тых стержней и другие неработающие элементы В[ .	100’ 120 100 120 150’ 150
Таблица 29.8
Предельные максимальные гибкости растянутых
f элементов Хпр
Элементы конструкций	Предельная гибкость Хпр	
	при непосред- ственном воз- действии ди- намической нагрузки	при воздей- ствии статиче- ской нагрузки
Пояса и опорные раскосы ферм .	200 ,	300
Прочие элементы ферм		300	300 _
Нижние пояса подкрановых ферм Связи (кроме элементов, подвер- 1 гающйхся предварительному на-	120	
тяжению) 		, \	30,0	300
Б ВИЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
При проверке устойчивости сжато-изогнутых стерж-
ней постоянного сечения при< изгибе в главной’ плоско-
сти, совпадающей с плоскостью'симметрии, коэффици-
ент <рвн. понижения несущей способности тйких стерж-
ней определяется в зависимости от относительной
гибкости X в плоскости действия момента, определяем
мой по формуле (29.4), и относительного4" эксцентрици-
тета еь определяемого по формуле -(29.5). Значения
коэффициента <Рвн для разных типов сечений приво-
дятся в табл. 29.9; при этом они не должны превышать
значений коэффициентов для 'центрально сжатых
элементов (табл. 29.6). Относительная гибкость V вы-
числяется по формулам:
1 для сплошностенчатых стержней	(
Х = аХ; .	(29,4)
Для составных стержней (при изгибе параллельно
плоскости решеток)
, Х = аХпр>	(29.4а)
где X и Хпр — соответственно гибкость сплошностенча-
того стержня и приведенная гибкость
составного стержня в плоскостях. дейст-
вия моменту
Значение коэффициента а приводится для сплавов
различных марок в табл. 29.10.'
Относительный эксцентриситет е[ определяется по
формуле	,
(29.5)
где № —момент сопротивления для наиболее сжатого
4 волокна; .	> :
, е —эксцентрицитет в плоскости действия момента^
равный
, М
где М принимается: для колонн рамных систем с
постоянным сечением — наибольший на всей длине ко-
лонны, а для ступенчатых — наибольший на длине
участка постоянного сечения; для консолей — момент в
заделке; для стержней с шарнирно опертыми конца*
мнв. зависимости от значений- н.Х nb табл. 29.11*
Проверка устойчивости виецентренно сжатых стер-
жней из плоскости действия момента, когда приходит-,
ся учитывать изгибно-крутильную форму потери
устойчивости, производится по сжимающей силе W
с введением коэффициента а?у , где <Ру — коэффициент
^Продольного изгцба, принимаемый по гибкости Ху
стержня в плоскости,, перпендикулярной плоскостй дей-
ствия момента. В случае эксцентрицитета еу ф 0 и
Ху < Хх , где Хх —гибкость стержня в плоскости дей-
ствия момента, проверка устойчивости по сжимающей^
силе N производится при коэффициенте продольного
изгиба -	- без введения коэффициента с. Коэффици-
ент с определяется для всех сплавов (за ’ исключением
АВ-Т1 и АДЗЗ-Т1, д(ля которых с принимается по табл*
29.14) независимо от величины Ху по формуле
дричем коэффициенты аир, входящие в формулу
(29.6), принимаются по, табл. 29.12.
В табл. 29.12 велйчнны Л и У2 — мо,менты инерции
сечений соответственно большей и меньшей полок от-
, носительно оси стенки, а гибкость Хс и коэффициент
продольного изгиба <рс принимаются по табл. 29.13.
При вычислении, эксцентрицитета eix момент Мх
для стержней,-закрепленных концами против смещения
перпендикулярно плоскости' изгиба, принимается нан*
большим на участке средней трети длины, но не мень-
шим половины максимального момента, ' имеющегося
на всей длине стержня; для коцсолей Мх считается
равным моменту в заделке.	к
Для составных стержней, состоящих из отдельных
ветвей, соединенных решетками или планками, при из-
гибе в плоскости, параллельной плоскости . решёток,
значения коэффициента ^хвн определяются по табл^
29.9 при величине	)
—
МхРу1
NJX ’
(29.7)
где t/i — расстояние от нейтральной оси до оси цаибо*
лее сжатой ветви стержня.
При этом величины коэффициентов принимают*
38—915
582
Раздел VII, Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
, ,	Таблица 20.9
Коэффициент <рвн
Относи- тельный эксцентри- цитет е±				Значения фвн в		зависимости от относительной гибкости X										1		-
	0,4	0,6	0,8	1	I *-2	1	1,4		|	1,6	1,8		1 2	|	2,2	| 2,4	| 2,6	| 2,8	1	3
0 0,05 0,1 0,2 . , 0,3 0,4 0,5 0,6 - 0,7 0,8 1 1 1,2 1,5 2 3 ’ 4 5 0 0,05 i	0,1 1	0,2 0,3 0,4 0,5 0,6	’ 0,7 о;8 1 1,2 1,5 2 3 4 5 Для дв 0 0,05 .	0,1 1	0,2 £	0,3 ?	0,4 0,5 | )	0,6	1,043 1,001 0,974 0,928 0,888 0,852 0,818 0,788 0,761 0,732 0,685 0,643 . 0,586 0,515 0,413 0,337 0,285 1,043 0,96 0,91 0,833 0,796 0,717 0,672 0,633 0,598 0,57 0,514 0,472 0,418 0,354 " 0,272’ 0,22 0,18' утавровс 1,043 0,981 0,942 0,881 0,842 0,784 0,745 0,71	0,919 0,878 0,85 0,803 0,765 0,73 t 0,7	1 0,672 0,647 0,623 ж 0,582 0,544 0,496 0,434 0,347 0,286 0,245 0,919 0,84 0,796 0,726 0,671 0,626 0,588 ' 0,554 0,52 0,492 0,455 0,412 0,373 0,319 0,248 0,202 0,-168* то сечен 0,919 0,859 0,823 ” 0,764 0,718 0,678 0,644 0,613	0,798 0,758 0,73 0,683 0,648 0,617 0,589 0,565 0,545' 0,525 0,49 0,456 0,421 0,369 0,298 0,25  0,216 4-4 i 0,798 0,727 0,687 0,624 0.578 0,54 0,506 0,478 0,454 0,432 0,397 0,365 0,33 0,285 0,224 0,186 0,158 ИЯ При 5 0,798 0,742' 0,708 0,653 0,613 0,578 0,547 0,521	0,687 0,645 0,616 0,574 0,541 0,515 , 0,492 0,472 0,455 0,439 0,411 0,387 0,356 0,315 0,257* 0,219 0J91 1 0,687 0,624 0,586 1 0,531 0,49 0,46 0,432 0,41 0,39 0,371 0,343 0,316 0,289 • 0,252 0,202 0,17 0,146 эксцентрг 0,687 0,634 0,6 0,552 0,515 0,487 0,462 0,441	Для пр; 1 0,589 0,54 0,512 0,476 0,449 0,427 - 0,41 0,393 0,38 0,367 0,345 0,326 0,301 0,27 0,223 \ 0,192 0,169 Для про 0,589 0,528 " 0,492 0,445 : 0,414 0,389 0,368 0,35 0,Й4 0,32 0,296 0,274 0,253 0,222 0,181 0,154 0,135 щитете е 0,589 0,534 0,502 0,46 0,432 0,408 0,389 0,371	ял е Ф Г j	floyroj i 0,504 0,446 0,423 0,393 0,372 0,354 0,341 0,328 0,318 0,308 0,291 0,275 0,257 0,232 0,195 0,169 0,15 иля и 0,504 0,437 0,408 0,372 0,347 0,326 0,311 0,297 0,284 0,275 0,256 0,24 0,222 0,197 0,162 0,138 0,123 ПЛ О( 0,504 0,441 0,41Е 0,382 0,355 0,34 0,326 0,311	1Ь] 3 , > i :к > ) > г	ног 1 ' с с с с 0 0 с 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 с с с с с с с с с с ОС! 4 0, 0, о, 0, 0, о, 0, 0,	о се» 1,391 1,365 1,35 1,326 ,309 ,295 1,285 ',275 ,267 |,26 ,247 ,234 ,221 ,2 , 171 ,15 ,134 'X по Е ,391 ,356 ,336 ',31 ,291 ,276 |,264 1,253 1,243 1,235 1,222 1,21 1,195 1,174 1,146 1,126 1,111 ’И ст 391 36 ,343 ,318 ,3 ,285 ,274 ,264	лени 0, 0, 0, о, о,. о, 0, 0, о„ 0,. 0,: 0, 0, 0, 0, Р, л ос 0,. 0,: 0,: 0, 0,. о„ 0, 0, 0, 0, 0, о, 0, 0, 0, 0, 0, енк1 0, 0, 0, 0, о, 0, 0, 0,	я 309 298 288 271 258 247 24 232 226 221 211 201 19 174 15 134 12 « «Ж» 309 288 276 26 245 235 225 217 209 203 192 182 17 155 132 115 Г И и 309 293 282 265 251 241 232 224	0,25 0,244 0,237 0,226 0,217 0,209 0,204 0,198 0,193 0,189 0,181 0,174 0,165 0,152 0,133 0,12 0,107 0,25 0,239 0,231 0,218 0,208 0,2 0,193 0,186 0,18 0,175 0,167 0,158 0,149 0,137 0,119' 0,104 0,092 для за 0,25 0,241 0,234 „0,222 0,212 0,204 0,198 0,192	0,207 0,202 0,198 0,19 0,184 0,178 0,174 0,17 0.1Й7 0,163 0,157 0,151 0,144 0,133 0,119 0,107 0,096 0,207 0,2 0,194 0,185 0,178 ,0,172 0,166 0,161 0,156 0,152 0,146 0,139 0,132 0,121 0,107 0,095 0,085 IMKHyTC 0,207 0,201 0,196 0,187 0,181 0,175 0,17 0,165	0,174 0,171 0,168 0,162 0,157 0,153 0,15 0,147 0,144 0,141 0,137 0,132 0,126 0,117 0,106 0,096 0,086 0,174 0,17 0,167 0,161 0,155 0,15 0,146 0,142 0,138 0,135 0,129 0,123 0,118 0,108 0,096 0,086 0,078 )ГО ДВ] 0,174 0,17 0,167 0,161 0,156 0,151 0,148 0,144	0,148 0,146 0,144 0,139 0,136 0,133 0,13 0,128 0,125 0,123 0,12 0,116 0,112 0,104 0,094 0,085 0,077 0,148 0,146 0,144 0,139 0,136 0,133 0,13 0,127 0,124 0,12 0,116 Q, 112 0,107 0,098 0,087 0,079 0,071 /стенча 0,148 0,146 0,144 0,139 0,136 0,133 0,13 0,127	0,128 0,126 0,125 0,121 0,119 0,117 0,113 0,112 0,11 0,109 0,106 0,103 0,1 0,094 0,084 0,076 0,069 0,128 0,126 0,125 0,121 0,119 0,117 0,113 • 0,112- 0,11 0,108 0,104 0,101 0,097 0,09 0,079 0,072 0,064 того се 0,128 0,126 0,125 0,121 0,119 0,117 0,114 0,112	0,11 0,11 0,109- 0,107 0,104 0,103 ‘ 0,1 1 - 0,090 0,098 0,097 0,095 0,092 0,09 0,085 0,075 0,068 0,062 0,111 о,п 0,109, 0,107 0,104 0,103 0,1 0,099 0,098 0,097 0,094 0,091 0,088 0,082 0,073 ” 0,065 0,058 чеиия 0,111 0,11 0,109 0,107 0,104 0,103 0,1 0,099
Г л-. 29. Проектирование
! 583
	—.		Продолжение табл. 29.9																		
Относи- тельный			<	Значения <рвн в зависимости от относительной гибкости X												-		
эксцеитри-																		
цнтет et'	0,4	0,6	0,8	1	1,2		1,4		1 1,6			1,8	2 1	2.2	2,4 1	1 2>б	2,8		3
0,7	0,68	0,585	0,495	0,422	0,357		0,301		0,255			0,218	0,186	0,161	0,141	0,124	0,11	0,098
0,8	0,651	0,558	0,478	0,405	0,344		0,292		0,247			0,212	0,182	0,157	0,138	0,122	0,108	0,097
1	0,599	0,518	0,443	0,377	0,32		0,273		0,234			0,201	0,174	0,151	0,133	0,118	0,105	0,094
1,2	0,556	0,478	0,41	0,356	0,3		0,257		0,222			0,191	0,166	0,145	0,127	0,114	0,102	0,091
1,5	0,502	0,434	0,375	0,322	0,277'		0,239		0,208			0,18	0,157	0,138	0,122	0,109	0,098	0,089
2	0,434'	0,376	0,327	0,283	0,246		0,214		0,187			0,164	0,144	0,127	0,112	0,101	0,092	0,083
3	0,342	0,297	0,26 Г	0,229 0,194	0,202		0,178		0,158			0,141	0,126	0,113	0,101	0,091	0,081	0,074
4	0,278	0,244	0,218		0,173		0,153		0,138			0,1'24	0,112	0,101	0(091	0,082	0,074	0,066
5	0,232	0,206	0,187	0,168	0,152		0.136		0,122			0,11	0,099	0,09	0,082	0,074	0,066	0,06
Для двутаврового сечения при эксцентрицитете						нормально к					плоскости стенки н для крестового						сечення	
																		
					1—				1 Г									
					♦ |					и								
0	1,043	0,919	0,798	0,687	0,589		0,504		0,391			0,309	0,250	0,207	0,174	0,148	0,128	0,111
0,05	1,01	0,886	0,764	0,651	0,546		0,452		0,367			0,299	0,244	0,202	0,171	0,146	0,126	0,11
0,1	0,975	0,86	0,739	0,624	0,519		0,428		0,353			0,288	0,238	0,198	0,168	0,144	0,125	0,109
0,2	0,945	0,819	0,698	0,586	0,485		0,402		0,33			0,274	0,227	, 0,131	0,162	0,139	0,121	0,107
0,3	0,91	0,785	0,663	0,555	0,459		0,38		0,314			0,261	0,218	0,185	0,157	0,136	0,119	0,104 !
0,4	0,879	0,755	0,636	0,53	0,438		0,361		0,3			0,25	0,21	0,179	0,153	> 0,133	0,117	0,103 0.1
0,5	0,85	0,726	0,611	0,507	0,42		0,348		0,289			0,243	0,205	0,175	0,15	0,13	0,113	
0,6	0,824	0,701	0,59	0,489	0,406		0,336		0,28			0,235	0,2	0,171	0,147	0,128	0,112	0,099
0,7	0,798 я 0,775<j	0,678	0,567	0,472	0,391		0,325		0,272			' 0,299	0,195	0,168	0,144	0,125	0,11	0,098
0,8		0,657	0,55	0,457	0,38		0,316		0,265			0,224	0,191	0,164	0,141	0,123	0,109	0,097
1	0,73 з	0,618	0,514	0,431	0,358		0,3		0,253			0,215	0,183	0,158	0,137	0,12	0,106	0,095
1,2	0,6921	0,546	0,488	0,389	0,34		0,285		0,243			0,205	0,176	0,152	0,132	0,116	0,103	0,092
1,5	0,64	0,522	0,451	0,378	0,316		0,267		0,229			0,194	0,167	0,145	0,126	0,112	0,1	0,09
2	0,569	0,477	0,402	0,338	0,286		0,243		0,208			0,179	0,155	0,135	0,117	0,104	0,094	0,085
'3	0,471	0,393	0,339	0,281	0,24		0,207		0,179			0,155	0,136	0,121	0,106	0,094	0,084	0,075
4	0,395Ч	0,328	0,281	0,24	'0,207		0,179		0,158			0,139	0,123	0,109	0,096	0,086	0,078	0,07
-	5	0,335j	0,281	0,243	0,21	0,183		0,16		0,141			0,125	0,11	0,098	0,086	0,077	”[0,069	0,062
	Для таврового		сечения	прн эксцентрицитете в сторону пера									и для	швеллерного		сечения		
											1							
					♦	1			J Ча		т							
					—i J.			_L										
0	1,043	0,919]	0,798	0,687	0,589			0,504	0,391			0,309	0,25	0,207	’ 0,174	0,148	0,128 0,125 0,121	,0,111 0,109
0,1	0,927	0,802	0,687	0,585	0,494		0,413		0,342			0,282	0,233	0,195	0,168	0,144		
0,2	0,868	0,751	0,643 1	0,546	0,459		0,384		0,32			0,268	0,225	0,19	0,163	0,139		ОД 07
0,3	0,824	0,709	0,607	0,515	0,433		0,362		0,302			0,253	0,214	0,183	0,158	0,136	0,119	0*104 0,103
0,4	0,784	0,675	0,576	0,488	0,411		0,345		0,29			0,244	0,207	0,177	0,153	0,133	0,117	
0,5	0,748 ,	0,643	0,548	0,464	0,392		0,331		0,28			0,237	0,201	0,172	0,149	0,13	0, ИЗ	' 0 1
0,6	0,717	0,616	0,524	0,444	0,376		0,318		0,269			0,228	0,194	0,167	0,146	0,128	0,112	0*099
0,7	0,689	0,592	0,504	0,428	0,362		0,306		0,26			0,221	0,189	0,163	0,142	0,125	0,11	0,098 0,097
0,8	0,664	0,569	0,485	0,411	0,348		0,295		0,251			0,215	' 0,185	0,16	0,14	0,123	0,109	
1	0,618	0,529	0,452	0,385	0,328		0,28		0,235			0,205	0,177	0,153	0о134	0,12	0,106	0,095
' 1,2	0,582	0,495	0,422	г о,зб1 i 0,325	0»31		0,263		0,225			0,195	0,17	0,148	0,13	£0,116	0,103	0,092
1,5	0,528	0,455	0,39		0,288		0,248		0,214			0,186	0,162	0,142	0,125	>0,112 0,104	0,1	0,09
2	0,464	0,401	0,346	0,298	0,257		0,223		0,194			0,169	0,148	0,13	0,115		0,094	0,085
3	0,374	0,327	0,285	' 0,248	0,217		0,19		0,167			0,148	0,132	0,118	0,106	0,094	0,084	0,075
4	0,313 *	0,277	0,245	0,216	0,19		0,168		0,149			0,133	0,119	0,107	0,096	0,085	10,076 £0,069	0,068 0,062
5	0,27	0,241	0,215	j 0,192	0,171		0,152		0,135			0,12	0,107	0,096	0,087	0,077		
	Для таврового сечения при эксцентр]					ицитете в			i СТО]	зону полок и швеллерного сечення								
					♦ " Ча	♦ ’ Ча												
0	1,043	0,919 3	0,798	0,687	0,589		1 0,504		0,3	91		0,309	0,250	0,207	0,174	0,148	0,128	0,111
0,1	0,997	0,883 J	0,758	0,636	0,523		0,425		0,345			0,282	0,233	0,195	0,166	0,143	0,124	0,108
0,15	0,967]	0,8511	0,728	0,609	0,501		0,408		0,331			0,272	0,226	0,19	0,163	1 0,141	0,122	0,106
38а—916																		
584
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Продолжение табл, 29.9-
Относи- тельный эксцентри - цитет	Значения с₽вн в зависимости от относительной гибкости X													
	0,4	0,6	0,8	1	1.2	1,4	1,6	1,8	1 2 1	2,2	|	2,4	2,6	2,8	3
0,2	, 0,938	0,822	0,701	0,585	0,48	0,392$	0,32	0,264	0,22	0,186	0,16	0,138	0,12	0,104
0,3	0,885	0,77	0,652	0,542	0,445	0,365	0,3	0,248	0,208	0,177	0,153	0,133	0,115	0,1
0,4	0,835	0,723	0,61	0,506	0,416	0,3411	0,282	0,236	0,199	0,17 -	0,147	0,128	0,112	0,097
0,5	0,788	0,68	0,571	0,474	0,39	0,322?	0,268	0,225	0,19	0,163	0,142	0,124	0,108	0,095
0,6	0,746	0,639	0,536	0,445	0,368	0,305	0,254	0,214	0,182	0,157	0,137	0,12	0,105	0,092
0,7	0,705	0,603	0,505	0,419	0,347	0,29	0,243	0,205	0,175	0,151	0,132	0,117	0,103	0,09
0,8	, 0,668	0,57	0,477	0,396	0,329	0,275	0,232	0,197	0,169	0,147	0,128	о,пз	0,1	0,088
1	0,601	0,51	0,428	0,357	0,299	" 0,252	0,214	0,181	0,158	0,138	0,122	0,107'	0,094	0,083
, 1.2	0,541	0,462	0,388	0,325	0,273	0,232	0,198	0,17	0,149	0,131	0,116	0,103	0,09	0,079
1,5	0,469	0,4	0,338	0,286	0,243	0,208	. 0,18	0,156	0,137	0,121	0,107	0,095	0,085	0,076
2	0,378	0,325	0.278	0,239	0,206	0,179	0,157	0,137	0,121	0,108	0,097	0,087	0,078	0,071
.3	0,269	0г,233	0,204	0,18	0,158	0,14	0,125	0,112	0,1	0,09	0,082	0,074	0,67	0,062
4	0,215	0,185	0,163	0,146	0,131	0,117	0,105	0,095	0,086	0,078	0,071	0,065	0,08	0,055
5	0,186	0,161	0,141	0,124	0,11	0,1	0,091	0,083	0,076	0,07	0,065	Q,06	0,055	0,05
Таблица 29.10,
Таблица 29.12
Коэффициент а (при £=710 000 кг!см2)
Значения коэффициентов аир
Сплавы марок	Значения а	Сплавы марок	Значения а 1
АМц-М АМг-М и АД31-Т АВ-Т, АД31-Т1 и АМц-П АМгб-М и АМг-П , АДЗЗ-Т1	0,0093 0,0108 0,0137 0,0152 0,0166	1 АВ-Т1 и АМг-61 ДЬТ Д16-Т В92 (лист) В92 (профиль)	0,0174 0,0182 0,0212 0,017 0,0207
Таблица 29.11
Значения М для стержней
с шарнирно опертыми концами
№ п/п	Относи- тельный эксцен- трицитет	Гибкость стерж- ня X	Расчетный момент М
1		Х=0	Максимальное значение момента в пределах всей длины стержня
2	ех<3	Х>120	Максимальное значение момента в' пределах средней трети длины, но „р мРИРР ^макс 240
3		0<Х<120	По линейной интерполяции между значениями 1 и 2
4	ех>20	—	Максимальное значение момента в Пределах всей длины стержня
5	3<ех<20		По линейной интерполяции между значениями для ег =3 (в зависимости от гибкости X) и et = 20
Тип сечения и место приложения нагрузки (4-)		Открытые сечения двутавро- вые и тавровые		Замкнутые се- чения, сплош-1 иые или с ре- шетками (план- ками) 	+ _
		* 4- II т	4- 4е 11	
а==		0,85	1—0,15 А_- 1г	0,6
	при Ху<Х с	1	1	1
	при Ху>Хс	фс ФУ	/ Jфу \ х\ А / ио не менее 1	фс ФУ
Значения Хс и фс
ся -не более значений 'коэффициентов ср, отвечающих
центрально сжатым стержням (табл. 29.6).
Коэффициенты, приводимые д табл. 29.12 для замк-
нутого сеченйя, могут использоваться, когда стержень
такого сечения имеет по длине не менее двух попереч-
ных диафрагм; в противном случае для стержня замк-
нутого сечения следует принять коэффициенты, отвеча-1
ющие стержн'ям, имеющим открытые сечения.
При гибкости Ху > Хс принимаемы^ значения коэф-
фициентов с не, должны превосходить величин, приве-
Таблица 29.13
Сплавы марок	хс	’с	Сплавы марок	Хс	фс
АМц-М АМг-М и АД31-Т АВ-Т, АД31-Т1 и АМцП АМг-6 и АМг-П АДЗЗ-Т1	132 114 90 81 75	0,33 0,36 0,46 0,38 0,46	АВ-Т1 и АМг61 ДЬТ Д16-Т В92 (лист) В92 (профиль)	71 68 58 72 60	0,46 0,46 0,48 0,45 0,46
денных в табл. 29.14, в зависимости от отношений
М	Z8X	и	*
—7- и	~г,	где	h — высота	сечения;	о и ох — ширина
Nh	bh
и толщина	более	сжатой	полки	сечения.
Гл. 29. Проектирование .'
585
При отношении > 10 стержень должен рассчи-
тываться люльки на изгиб, без учета продольной силы,
причем 1?ри вычислении коэффициента значение ф
в этом случае принимается по крайней правой колонке
табл. 29.16.
Если стержни сплошного сечения t подвергаются
сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, то при
совпадении плоскости наибольшей жесткости с пло-
скостью симметрии устойчивость стержня проверяется
/ПО сжимающей силе с учетом коэффициента	’
вн =?у вн V с >
(29.8)
где вн определяется по табл. 29.9 в зависимости от
еу, а коэффициент с — по указаниям, приведенным
выше.
Т а б л н ц,а 29 14
Коэффициент с приХу>Хс
1 5t b h	о	М Значения с при		 Nh							
	0	0,2	0,4	| 0,6	0,8	1	1.2	1 Ь4
0,1	1	0,88	0,69	0,56	0,46	0,39	0,34	0,3
0,5	1	0,89	0,73	0,59	0,5	0,42	0,37	0,32
0,8	1	0,91	0,77	0,64	0,54	0,47	0,41	. 0,36
1	1	0,93	0,8	0,67‘	0,58	0,5	0,44	0,39
1 8Г			М Значения с при						
b h					Nh			
	1.6	| 1.8	2	2,5	1 3	1 4	1 5	10
								
0,1	0,27	0,^4	0,22	0,18	0,15	0,12	0,1 ,	0
0,5 -	0,3	0,17	0,24	0,2	0,27	0,13	0,11	0
0,8	0,33	0,3	0,27	0,23	0,19	0,15	0,12	0
1	0,35	0,32	0,3	0,26	0,21	0,16	0,13	0
В. ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Расчет общей устойчивости балок может не произ-
водиться, если нагрузки передаются на эти балки через
жесткий настил (железобетонный, металлический, армо-
пенобетонный и т. п.), а также в случаях двутавровых
балок, имеющих отношение свободной длины I сжатого
пояса к ширине его 6, не превышающее величин, приве-
денных в табл. 29.15 и зависящих от марки сплава, от-
ношения полной высоты h к ширине b полки балки и от
места приложения нагрузки. J
Коэффициенты <Рб уменьшения несущей способно-
сти изгибаемых балок двутаврового двояко симметрич-
ного сечения из алюминиевых сплавов, обеспечивающие
общую устойчивость этих, балок, определяются по той
же формуле, что и для стальных конструкций, в зави-
симости от коэффициентов а и ф, вычисление которых
производится по формулам, используемым при расчете
стальных конструкций. Значения ф, принимаются для
элементов из сплава Д16-Т в соответствии с табл. 29.16.
Для сплавов других марок значения ф, приведенные
в табл. 29.16, должны умножаться на поправочные
коэффициенты, принимаемые по табл. 29.17.
Для сплавов всех марок, за исключением АВ-Т1 и
АДЗЗ-Т1, в 'случае получения значения >0,667 не-
обходимо вместо принимать коэффициент по
табл. 29.18.
38*
Таблица 29.15
Наибольшие отношения —, при которых не требуется
проверки устойчивости балок S
		Наибольшие отношения 1/Ь		
h b		при нагрузке, приложенной к		при наличии промежуточ- ных закрепле- ний верхнего . пояса незави-1 симо от ме- 1 ста приложения 1 нагрузки ;
	Сплавы марок	верхнему поясу	ннжнему поясу	
<2	Сварные и пресс АМц-М, АМг-М и АДЗЬТ АВ-Т, АВ-Т1, АД31-Т1, АДЗЗ-Т1 и АМц-П АМгбМ и АМг-П АМгб1 и В92 (лист) ДЬТ ' Д16-Т и В92 (профиль)	о в а н н 15,5 12,5 11 10,1 9,2 8	ы е ба 24,2 20 17,2 15,8 14,3 12,4	л к и	’ 18,3	; 15 13,1 11,9 10,8 9,4
<5	АМцМ, АМг-М и АД31-Т АВ-Т, АВ-Т1, АД31-Т1, АДЗЗ-Т1 и АМц-П АМгб-М и АМг-П АМг61 и В92 (лист) ДЬТ Д16-Т и В92 (профиль)	12,8 10,5 9,1 8,3 7,6 6,6	20,5 17 14,8 13,5 12,2 10,6	15,7	! 13	i 11,2	! 10,2 9,3 8
<10 <2	АМц-М, АМг-М и АДЗЬТ АВ-Т, АВ-Т1, АД31-Т1.АДЗЗ-Т1 и АМц-П АМгб-М и АМг-П АМгб1 и В92(лист) Д16-Т и В92 (профиль) Клепаные АМц-М, АМг-М и АДЗЬТ АВ-Т, АД31-Т1 и АМц-П АМгб-М,АДЗЗ-Т1 и АМг-П АМгб!, В92 (лист) и АВ-Т1 ДЬТ Д16-Т и В92 (профиль)	И 9 7,9 7,2 6,5 ~5,7 i б а л к 17,6 13,9 12,5 11,5 10,4 9	17,3 14 । 12,3 11,2 10,2 . 8,8 : и 27,3 21,4 19,5 17,8 16,2 13,9	13,1	j 10,5 9,4 8,5 ' 7,8 6,7 20,8	1 16,3	’ ; 14,8 13,6 12,3 10,6	,
< 5	АМц-М, АМг-М и АДЗЬТ АВ-Т, АД31-Т1 и АМц-П АМгб-М,АДЗЗ-Т1 и АМг-П АМг-61, В92 (лист) и АВ-Т1 ДЬТ Д16-Т и В92 (профиль)	15 11,8 10,6 9,8 8,8 7,6	23,4 18,3 16,5 15,2 13,8 11,9	17,7 13,9	: 12,5	; 11,5 10,4 9
<10	АМц-М, АМг-М и АДЗЬТ АВ-Т, АД31-Т1 и , АМц-П АМгб-М,АДЗЗ-Т1 и АМг-П АВ-Т1, АМгб1 и В92 (лист) ДЬТ Д16-Т и В92 (профиль)	12,9 10,2 9,1 8,4 7,7 6,6	20,2 15,9 14,2 13,2 ' 12 10,3	15,2 11,9 10,7 10 9 7,8
При наличии в балке более развитого сечения сжа-
того пояса, размещенного симметрично относительно
оси стенки, коэффициент <?б определяется по формуле
?б=ф ^1-Юз,	'	(29.9}
где' У\ — расстояние от нейтральной оси х до наиболее
удаленного волокна сжатого пояса;
586
i Раздел VII. Строительные конструкции'из алюминиевых сплавов
Таблица 29.16
Коэффициент ф Для изгибаемых элементов
из алюминиевого сплава марки Д16-Т
а	Значения ф				
	Для элементов без закрепления в пролете				При нали- чии связей в пролете независимо , от места > приложе- ния на- грузки
	при сосредоточенной, нагрузке, приложенной к		при равномерно рас- пределенной нагруз- ке, приложенной по		
	верхнему канту	нижнему канту	верхнему канту	нижнему канту	
ОД	0,45	1,29	0,41	0,98	0,56
0,4	0,46	1,3	0,42.	0,99	0,57
1	0,48	1,32	0,43 1	1,01	0,59
4	0,57	1,41	0,51	1,09	0,66
8	0,68, -	1,52	0,61	1,18	'0,75
16	0,87	1,72	0,77	1,35	0,89
24	1,04	1,89	0,91	1,49	1,03
32	1,18	2,04	1,04-	1,62	1,25
48	1,45	2,3	1,26	1,84	1,35
64 -	Л, 68	2,53	1,46	2,05	1,53
80	1,89	2,74	1,52 v	2,22	1,68
96	2,08	2,92	1,79	2,38	1,82
128	2,43	3,27	2,07	2,66	2,08
160	2,74	3,57	2,33	2,92	2,31
240	3,42	4,22	2,89	3,49	2,8
320	3,96	4,8	3,36	3,95	3,22
400	4,45	5,3	3,75	4,35	3,6
Таблица 29 17
Поправочные коэффициенту к значениям ф изгибаемых
элементов из сплавов различных марок и состояний
Сплав марки	АМц-М	АМг-М и АД31-Т	АВ-Т, АД31-Т1	5 со	АДЗЗ-Т1	АВ-Т1 и АМг-61	Д1-Т	Д16-Т	В92	
									лист	6 |  сЭ
Поправоч- ные коэф- , фнциенты	5,16	3,87	2,33	1,94	1,63	1,48	1,34	1	1,55	1,05
Таблица 29 18
Коэффициент <рб
фб	0,667	0,7	0,8	0,9	1	1,1	1,2
[<₽б	0,667	0,698	0,747	0,786	0,82	0,85	0,876
	* м	1,4	1,5	1,6-	1,7	1,8	1,9	2
?б	0,887	0,917	0,934	0,949	0,965	0,975	0,986	1
Ф — коэффициент, вычисляемый в зависимости от
отношения
/1 -
в котором Ли Л— моменты инерции сечений соответ-
ственно сжатого и растянутого поясов относительно оси
симметрии сечения, причем для балок без закреплений
в пролете при п < 0,8 значения ф принимаются по табл.
29.46 и в необходимых случаях с поправочным коэффи-
циентом ’по табл. 29.17, а для балок с закреплениями в
пролете и для балок без закреплений в пролете и при
п>0,8 значение ф определяется по формуле
ф=е V*'+ 4ОЛ (л — 1) ,	(29.16)
где $—коэффициент, принимаемый по табл. 29.19 в
зависимости от марки аплава,
а —коэффициент, 'принимаемый по формуле (2.41).
Таблица 29 19
Коэффициент £
Сплав марки	АМц-М	АМг-М и АДЗЬТ	| АВ-Т и АД31-Т1	АМгб-М	АДЗЗ-Т1	АВ-Т1 и АМг61	Н 5	! Д16-Т	В92	
									лист	। л §•1 с •&
Значения £	1,1	0,69	0,42	0,34	0,29	0,26	0,24	0,18	0,28	0,19
В случаях <рб > 0,067 в расчет вводятся коэффици-
енты <рб , определяемые, в зависимости от полученных
по формуле (29.9) значений <?б»по табл. 29.18. Для
балок швеллерного сечения коэффициенты , вычис-
ленные для двутавровых балок, уменьшаются умноже-
нием на 0,5 в случае действия нагрузки в главной
плоскости, параллельной стенке швеллера, и на 0,7 —
в случае приложения ее в плоскости стенки.
Г. МЕСТНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕНОК И ПОЛОК
ЦЕНТРАЛЬНО СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗОГНУТЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Местная устойчивость отдельных частей (полок,
стенок), поперечных сечений центрально сжатых стерж-
ней из алюминиевых сплавов может считаться обеспе-
hQ D '
ченнои, если отношения — или — (где Йо — расчетная
'	о о
высота стенки; D — средний диаметр трубчатого круг-
лого сечения; S — толщина стенки) не будут превосхо-
дить величин, приведенных в табл. 29 20 <и зависящих
от марки сплава, формы сечения и гибкости стержня X.
Для стержней, имеющих недонапряжения, приводи-
мые в табл 29 20 отношения могут быть увеличены
_ [ Ру
умножением на коэффициент | У —-, но не -более чем в
г а
1,5 раза, где Р— расчетное сопротивление; —коэф-
фициент продольного изгиба; а—расчетное напряже-,
ние.
В сжато-изогнутых стержнях наибольшие допуска-
ло
емые отношения —* зависят от коэффициента ц —
о
а'
1——где а и а' —расчетные напряжения у расчет-
а
ных границ стенки. При этом, если т] < 0,4, то наи-
й0
большие допустимые отношения — принимаются как
для центрально сжатых стенок, т. е. по данным
Гл. 29. Проектирование
587
Таблица 29.20
Наибольшие допустимые значения — и D/в
о
Марки сплавов	Гибке 9/ 1г<	сть ,Л\	Значения й0/6 для сечений	i							I	Значения D/6 для сечений
			двутавровых и швеллерных 111 а	е		»	(]< *		двустенчатых 1 e3U -ST		npflMOyrOJ	тьных телы u -C: *- J'	и_пу( :x	2TO-	трубчатых Jt	H ЛГ. 1	11
				s ‘	>"i - «? *]Г 1 ТГ *! =Д	-Ж-1	J	pr и «у 4=»				J	
											
АМц, АМг-М н АДЗЬТ	<37	>148	.40 70		45 70		35 65		45 70		200 250
АМгб-М и АД31-Т1	<26	>104	35 55		40 60		30 50		40 60		160 250
АМгб!	<23	>92	30 50		35 55		27 43		35 55		120 190
АВ-Т	<29	>116	55 65		60 70		48 54		60 70		190 250
АВ-Т1	<23	>92	45 50		50 55		37 42		50 55		*120 190	i
АДЗЗ-Т1	<24	>96	45 53	/		52 60		40 45		52 60		130 220
ДЬТ	<22	>88	30 45		35 50		25 40		c ( 35 50		110 180
Д16-Т	<19	>76	25 40		30 45		22 35		30 45		80 130
В92 (лист)	<24	>96	30 50		35 55		28 43		35 55		120 200
В92 (про- филь)	<19	>76	25 40		30 45		22 35		30 45		85 140
k
табл. 29.20; в случаях, если 0,8, эти отношения опре-
деляются по формуле	;___
— < 1001/ — ,	(29.11)
8	а
где k — коэффициент, устанавливаемый в зависимости
от т] из табл. 29 21.
Значения k
Таблица 29 21
4	0,8	1	1,2	1,4	1,5	1,8	2
k	0,63	0,74	0,89	1,09	1,4	1,75	2,1
Для значений т), находящихся в интервале между
ho
0,4 и 0,8, отношения определяются соответствую-
о
щей прямолинейной интерполяцией между отношениями
Йо	Л .	/ч П
— , отвечающими я =0,4 и *п =0,8.
8
При необеспеченной устойчивости стенки в расчет
вводится ограниченная площадь ее сечения, определя-
емая со стороны каждой расчетной границы шириной
12 8, где 8 — толщина стенки. При соотношении
й0
— >-55 стенка укрепляется поперечными парными ре-
брами жесткости, располагаемыми на расстоянии
(2 -ь 2,5) й0 друг ют друга, но не менее чем в двух мес-
та^ на отправочном элементе; при этом выступающая
часть 6р каждого ребра жесткости должна быть не ме-
Йд	6п	'
нее “+40 мм и толщиной не менее
30	12
Ширина парных продольных ребер должна быть не
менее 108 и толщина не менее 0,75 8>ь где 8 —толщина
укрепленной стенки.
Неокаймленные свесы поясных листов и полок в
центрально сжатых и сжато-изогнутых элементах долж-
ны иметь наибольшие допустимые соотношения между
расчетной шириной свеса и его толщиной, не превосхо-
дящие значений, приведенных в табл. 29.22, в зависи-
588	Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Т^б-лица 29.22
Наибольшие допустимые значения Ь /8
Сплавы марок и-состояния	Гибкость		Значения ^д/8 для сечений		
	*<0,4	*>1,6		^3	A J#
। АМц-М, АМг-М и АД31-Т *'	<37	>148,	и 20		' 11 < 20
АМгб-М, АД31-Т1, Г-	АМц-П и АМг-П	<26 —	>104	10 15,5		10 19
АМг-61	<23	>92	9 14		9 17
АВ-Т ,	<29	>116	14 17		14 1 20
AB-TI	<23	>92	11 14		11 17
’ АДЗЗ-Т1	<24	>96	12 14,5		12 18
	ДЬТ	<22	>88	8,5 13		8,5 16,5
Д16-Т	<19	,>76	7,5 И		7,5 14
В92 (лист)	<24	>96	9 14		9 17
В92 (профиль)	J <19	>76	7,5 11,5		7,5 14
мости от марки сплава, формы поперечного сечения и
гибкости стержня.
При недонапряжении стержня приведенные в табл.
Ъ
2922 отношения —увеличиваются умножением на ука-
г <	S
занный выше коэффициент^/1 ' котоРый не Д°л“
'жен приниматься большим 1,5 и в котором значение <р
берется наименьшим из принимавшихся при расчете
устойчивости стержня величин ср, срвн и с ср.	<
Наибольшая ширина'неокаймленной полки уголка от
обушка до кромки в сжатом элементе не должна пре-
восходить при толщине этой полки 8 следующих ве-
личин:
для
я
я
а
сплавов марок АМц-М, АМг-М, АМгб-М,
АВ-Т, АД31-Т и АД31-Т1 - .
„ •	„ АВ-Т1, АДЗЗ-Т1
„	Д16-Т, В92 < . ...... .
„	ДЬТ, АМг-61.............. . .
15 8
14 8
11 8
12 8
Б случае наличия на свободном конце свеса утол-
•едения, например в виде бульбы, наибольшее допусти-
мое отношение расстояния Ь' от центра бульбы до
.грани примыкающей полки (стенки) к толщине 8 свеса
устанавливается формулой
(29.12)
Таблица 29.23
Коэффициент с
Сплавы марок j		Все, кроме АВ-Т1 1 и АВ-Т		АВ-Т1 и АВ-Т
Относительная гибкость		Х<0.4	*>1,6	.Лгсбая
Значения с для сечений типа	швеллер и двутавр	0,2	0,8	' , 0,8
	уголок,тавр и зет	0,2	0,4	0,4
Гл. 29. Проектирование
589
где £— наибольшее допустимое отношение ширины
d
свеса без бульбы к толщине; ч у = —;
t S * '
dt — диаметр бульбы;
с — коэффициент, определяемый по табл. 29.23,
причем X—относительная гибкость, опреде-
ляемая подформуле (29.4),
УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕНОК БАЛОК
, Местная устойчивость стенок балок, при отсутствии
непосредственного воздействия подвижной нагрузки на
верхний пояс, может считаться обеспеченной, если наи-
большие отношения расчетной высоты стенки hQ к тол-
щине 8 стенки не превосходят значений, приведенных в
табл. 29.24. ,
 /	0,32\ , 1008 \2
т0= {0,42+-~-	---- m/cJt2; (29.15)
\	/ \ а )
а — меньшая сторона поверяемого отсека;
(’л -г- отношение большей стороны к меньшей.
Значения коэффициента принимаются равными
единице для стенок из сплав'ов марок АВ-Т1 и АДЗЗ-Т1,
а для стенок из других сплавов — в зависимости от со^
I
отношения ~, где 7? — расчетное сопротивление рас-
тяжения для данного сплав,а и а/ — приведенное на-
пряжение, причем
(29.16)
Таблица 29.24
Наибольшие отношения — для стенок балок,
о
при которых ие требуется поверка местной
устойчивости стенки
Если
отношение—- находится в интервале
г?
то коэффициенты
। \
При этом значения
принимаются по табл. 29.25.
превышающие единицу, не до-
	Отношение		Йо при сплаве марки				
Типы балок	АМц-М, ! ДМг-М , и АДЗЬТ	. ^7 -KK с о _ . г . 1	। <<<<<	5? OJ <-• Ста	1 АВ-Т1	АДЗЗ-Т1	1-11Г	Д16-Т	।
Сварные, прессо- ванные .	80	60	55	70	75	55	45
Клепаные	—	80	70	75 1	80	65	55
пускаются для всех сплавов, в том числе и для спла-
вов марок АВ-Т1 и АДЗЗ-Т1.
Таблица 29 25
Коэффициент \ в зависимости от
ai R	2	0,7	0,75	0,8	0,85	0,9	0,95	1
Значения м	1	0,974	0,922	0,86	0,788	0,703	0,607	0,5

й0
При отношениях —-, превышающих 60, необходима
В
постановка поперечных ребер жесткости на расстояни-
йо
ях, не превышающих 2й0. При -отношениях —~, мень?
8
ших приведенных в табл. 29.23/но не больших 60, ребра
жесткости могут не ставиться.
Поверка местной устойчивости стенки балки произ-
водится с учетом нормальных ( а скалывающих ( т)
напряжений и напряжений смятия (а ). Последние
।	м
возникают в стенке в случае действия подвижной сосре-
доточенной нагрузки в местах, не укрепленных попе-
речными ребрами жесткости. Напряжения, а, т И
а , вычисляются так же, как и в стенках стальных
м
балок.	(
В случае отсутствия подвижной сосредоточенной
нагрузки, когда' =0, поверка устойчивости стенки,
укрепленной только поперечными ребрами жесткости,
производится по формуле
/[ а \2	/ т V
— + --------	(29.13)
\ ао / X /
где
/ 100В \2
30 = 2,1 I---) т/см2,	(29.14)
\ «о /
Прн наличии, кроме поперечных ребер жесткости,
одного продольного ребра; удаленного от сжатой кром-
ки отсека на расстояние' производится поверка ус-
тойчивости стенки по каждой из пластинок отсека, раз-
деленных продольным ребром. Для отсека пластинки
между сжатым поясом и продрльным ребром поверка
производится по формуле
а	/ т \2
— + (— < Л	(29.17)
аох	\ т01 /
где
0,32	/ 100 8 \2
а01 =------------ (------] т/см2,	(29.18)
1 __	\	01	/
Ло
а т01 определяется по формуле' (29.15), в которой зна-
чения аир- принимаются отвечающими рассматривае-
мой верхней пластинке. Значения коэффициента ус-
танавливаются В соответствии с помещенными выше
указаниями; только приведенное напряжение в дан-
ном случае вычисляется по формуле
(29.19)
590
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Для отсека пластинки между растянутым
и продольным ребром поверка устойчивости
производится по формуле
поясом
стенки
(29.20)
(29.21)
т02 —определяется по формуле (29Л5), в которой
значения аир- принимаются отвечающими рассматри-
ваемой нижней пластинке.
При наличии только поперечных ребер жесткости
ширина выступающей части парного симметричного
й Л	.
ребра принимается не менее —+40 мм, где h — полная
оО
высота стенки; толщина ребра назначается не менее
1 ,
-j^-ero ширины. Расстояние между поперечными ребра-
ми назначается не более 2й0, а требуемый момент
инерции их сечения, при наличии одного продольного
ребра, должен быть не менее
J = 3hQb3 .	(29.22)
-Продольным ребрам жесткости обеспечивается ’ мо-
мент инерции, величина которого зависит от. отношения
---и определяется в соответствии с данными табл.
Ло
29.26	(где а — расстояние между поперечными ребрами
жесткости).
Таблица 29.26
Требуемый момент инерции I продольного ребра
жесткости
bi h.	Значения J продольного ребра жесткости		
	необходимое	минимальное	| максимальное
0,2	/	а \ а3 (2’5-°’5V)T53	1,5V»	7 М8
0,25	('•5-°’4v)Vs	1,5М8	3,5 й063
0,3	1,5й063	—	—
bi
- При отношениях —, имеющих промежуточное
Ло
значение, необходимые величины момента инерции I ус-
танавливаются прямолинейной интерполяцией.
В случае действия* по верхнему п о
ясу балки подвижной сосредоточен-
ной нагрузки, когда 0, поверка устойчивости
стенки, укрепленной только основными поперечными
а
ребрами жесткости, при — < 0,8 (где а — расстояние
йо
.между ребрами) производится по формуле
а а \2	/ т \2
— + -7L-/+(~	<0,9^, (29.23)
а0 амо г \ то /
где а0 и то определяются по формулам (29.14) и
(29.15), а
t / 1005 V
*мо =	.
(29.24)
причем коэффициент k\, зависящий от— , принимается
йо
по табл. 29.27. Значения коэффициента принимаются
так же, как в формуле (29.13).
Таблица 2р.27
Коэффициент k\ в зависимости от-—
*0
а Йд	0,5	0,8	1	1,2	1,4	1,6	1,8	2
Значения ki	0,67	1	L2	1,34	1,52	1,73	1,97	2,25
При а>2 ho, вычисляя значение ам0 , принимают
а==2й0.
а
При 7— >0,8 устойчивость стенки проверяют дваж-
йо
ды: в первой поверке напряжение а0 вычисляется по
формуле
а0 = kz ( ~~— 1 m/см2
(29.25)
где коэффициент й2 принимается по табл. 29.28.
,Во второй проверке напряжение ао вычисляется по
формуле (29.14) и ам0 — по формуле (29.24), в кото-
‘	/	а
рой вместо а вставляется
а коэффициент k\ в табл.
29.27	определяется по ^величине отношения——.
2йо
Таблица 29.28
Коэффициент й2 в зависимости от —
Ао
а	1	1.2	1,4	1,6/	1,8	2	2,2	2,4	2,6
ha J									
Значе- ния &2 .	2,39	2,75	3,21	3,77	4,41	5,12	5,94	6,82	7,77
Вторая проверка может не производиться, если от-
ам	!	\
ношение — превосходит следующие значения:
ft	0,8	.	1,2	1,6	2
а ч	М а	0	0,25	0,4	0,5
При наличии у нагруженного пояса коротких верти-
кальных ребер жесткости длиной не менее 0,3 высоты
Гл. 29. Проектирование ,
591
стенки и не менее 0,4 расстояния между осямико-
ротких ребер или короткого и основного ребер устойчи-
вость стенки проверяется по формуле (29.23) в предпо-
ложении отсутствия коротких ребер 1 и при <*м = 0,
по формуле
/ tZi
4. К (1008/ т1сзлг' ' (29’26)
В случае наличия, кроме вертикальных ребер жестко-
сти, горизонтального ребра, отстоящего от сжатой
кромки на расстояние устойчивость стенки продерн-
ется для каждой пластинки отсека отдельно.
Пластинка, расположенная между сжатым поясом
и горизонтальным ребром, проверяется по формуле
— + СТм . +(— ?<0,9v,	(29.27)
aoi о?	\ То1 7
м01
где т!ог определяется по выражению (29.15); v при-
нимается по примечаниям к формуле (29.17); а
0,08 О+rf)2 ,100Ц2 , . ,оп о0.
а01 =---------*--------- ----1 т/см*; (29.28)
1	И? v 61 /
hQ
(1 + p.f)2 / Ю05 \2
V = м*—т'см*> (29-29)
причем ри— —. При .сосредоточенной нагрузке, прило-
bi
женной к растянутому поясу, аМо1 =0.
а	I
Если— >2, то вычисление ам производится при
bi	01
а = 2&1.
Пластинка, расположенная между растянутым .поя-
сом и горизонтальным ребром, проверяется по формуле
гДе а02 » т02 и ^мог вычисляются соответственно по
формулам (29.21), (29.15)-и (29 24) с использованием
а
табл. 29.26, в которой отношение — заменяется отноше-
но
а
нием ------. Кроме того, принимается омв2 == 0,4 ом •
Но—Hi
При наличии дополнительных коротких вертикаль-
ных ребер устойчивость стенки первой пластинки про-
веряется <по формулам (29 27) — (29 29), в которых рас-
стояние а заменяется расстоянием ai между соседними
короткими ребрами.
29.3 КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ
Листы из алюминиевых сплавов типа дуралюмина,
применяемые в несущих конструкциях, должны преду-
сматриваться плакированными. При введении новых
профилей следует исходить из необходимости вписыва-
ния их в круг диаметром, как правило, 320 мм и в ис-
ключительных случаях—диаметром 530 мм. Наиболь-
шая длина новых профилей может определяться из ус-
ловия, чтобы объем готового элемента данного профиля,
не превосходил 80% объема' стандартного слитка, име-
ющего диаметр 345 мм и длину 1450 мм. Радиус за-
кругления в пересечении двух плоскостей новых про-
филей следует принимать не менее: для уголкового про-
филя— 0,03 (4+5)+0,12 мм; для таврового и швел-
лерного профилей — 0,125+0,12 мм, где А и В — ши-
рины полок уголка от обушка до пера; Б — ширина
полки тавра или швеллера от обушка до пера. В нерав-
нобоких уголковых профилях, имеющих утолщения в
виде бульб, ширины полок принимаются с соотношени-
ем 3 : 2.
Наименьшая толщина элементов конструкций - из*
алюминиевых сплавов принимается для несущих частей
внутри зданий и для выступающих наружу деталей не
менее 1,5 мм, а для конструкций, располагаемых на>
открытом воздухе (кроме выступающих элементов),—
не менее 3 мм. В конструкциях кровли и панелей стен —
не менее 0,3 мм (при обеспечении должной устойчи-
вости соответствующих элементов).
Сварка в стык листов разной толщины должна про-
изводиться с обеспечением плавного перехода от тол-
стого листа к тонкому, если толщина первого превос-
ходит толщину второго более чем на 25%. В против-
ном случае швы ,в стык необходимо рассчитывать как
угловые. Наибольшая вводимая в ' расчет длйна флан-
гового шва не должна быть более 40 толщин (по кате-
ту) шва, если этот шов непосредственно не восприни-
мает усилий по всей длине; в противном случае длина
шва вводится в расчет полностью. Наименьшая рас-
четная длина флангового и лобового швов должна быть
не менее 40 мм и не менее 4 толщин (по катету) шва.
Толщина (по катету) шва при сварке элементов толщи-
ной более 4 мм должна быть не менее 4 мм, причем
если 5 — наименьшая толщина свариваемых элемен-
тов, то толщина шва принимается не более 1,5 5 в кон-
струкциях, работающих на статические нагрузки, и не
более 1,2 5 в конструкциях, воспринимающих динами-
ческие и вибрационные воздействия.	s
Результаты технологических исследований, прове-
денных Проектстальконструкцией по сварке элементов
конструкций из .сплава марки АМгб, указывают на не-
обходимость использования в этом случае проволоки
из того же сплава. При этом может применяться аргоно-
дуговая .сварка как плавящимся (при толщине свари-
ваемых деталей от 4 мм и более), так и неплавящимся
(вольфрамовым) электродом (при толщине от 0,5 до*
, 12 мм включительно). Выяснилось также, что прочность
стыковых соединений при сварке вольфрамовым элек-
тродом, составляя около 90% прочности основного
металла, оказывается выше прочности таких же соеди-
нений, но образованных с применением плавящихся
электродов. Установлено также, что для обеспечения
должного качества сварных соединений необходимы
тщательная очистка от жира свариваемых кромок, а
также химическая обработка сварочной проволоки
(обезжиривание раствором едкого натрия, промывка в
теплой воде}при температуре ее не ниже +25°, осветле-
ние водным раствором азотной- кислоты, повторная про-
мывка в теплой воде, промывка в холодной проточной
воде и сушка при температуре +60° до полного удале-
ния влаги).
Толщина склепываемых пакетов’ при холодной за-
водской клепке на скобе не должна быть больше 4 ди-
аметров заклепок. Для монтажной клепки в два мо-
лотка толщина склепываемого пакета не должна быть
более 3 диаметров заклепок. Диаметр заклепки должен
592
Раздел VH. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
быть не более утроенной толщины самого тонкого и не
менее толщины самого толстого элемента в склепывае-
мом пакете. При разбивке мест заклепок и болтов не-
обходимо руководствоваться при назначении расстоя:
ний между ними требованиями,- приведенными в табл.
29 29, в зависимости от диаметра отверстий для закле-
пок и болтов и толщины 5 наиболее тонкого наружно-
го элемента.
Таблица 29 29
Наименьшие и наибольшие расстояния между центрами
заклепок и болтов
Наименование расстояний	Величина рас- стояния
Расстояние между центрами заклепок и болтов в любом направлении: а)	наименьшее 		". б)	наибольшее в крайних рядах при от- сутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии ... * в)	наибольшее в средних рядах и в край- них рядах при наличии окаймляющих уголков при растяжении .1	 г)	то же, при сжатии	: . . Расстояние от центра заклепки илн болта до края элемента: а)	наименьшее вдоль усилия и по диаго- нали 	9	 б)	наименьшее поперек усилия при об- резных кромках 	 в)	то же, при прокатных нлн прессован- ных кромках 	 г)	наибольшее . 			Для заклепок 3 d „ болтов 3,5 d 5 ^или 103 12 d или 20 6 10 d или 14 3 2,5 d 2,5 d 2d 63
В результате выполненных в Проектсталькон1струк*
ции технологических (исследований клепки , и за-
клепочных соединений на заклепках из алюминиевых
сплавов марок Д18-П и В65 диаметром от 10"до 22 мм
установлено, что для заклепок диаметром до 10 мм
включительно может использоваться проволока
из обоих указанных сплавов, хотя сплав В65 обес-
печивает несколько большее сопротивление заклепок
срезу. Заклепки диаметром 12 мм и более целесообраз-
но изготовлять из прессованных прутков справа марки
Д18-П, так как сплав В65 в этом случае не приводит к
повышению сопротивления заклепок 'срезу и в то же
время, отличаясь меиьшей пластичностью, он усложняет
клепку. Эти же исследования выяснили, что оптималь-
ными формами заклепочных головок при клепке как
скобой, так и пневматическим молотком могут быть
признаны: для заклепок диаметром до- 10 мм включи-
тельно— сферическая и для заклепок диаметром от 12
до 16 мм — коническая; для заклепок диаметром 17 мм
и более — коническая при клепке скобой и фасонная
при клепке пневматическим молотком. Требуемые t для
образования сферической и конической головок давле-
ния определяются формулами: для сферической голов-
ки — 5,4 авр d2’ для конической головки —> 3,3 ®вр d2,
где свр—временное сопротивление металла на разрыв;
с/ —диаметр стержня заклепки.
Рассматриваемые опыты позволили также устано-
вить, что силы трения в клепаном пакете, в котором по-
верхность листов только обезжирена протиркой раство-
рителем, весьма незначительны и не должны принимать-
ся во внимание в расчете. Кроме того, алюминиевые
закдепки слабо стягивают во время клепки пакет и по-
этому количество сборочных стяжных болтов должно
быть большим, чем при сборке стальных конструкций.
- Разность между диаметром (номинальным) отвер-
стия и диаметром стержня заклепки не должна пре-
восходить 0,5 мм для заклепок диаметром док 12 мм
включительно и 1 мм для заклепок диаметром более
12 мм. Наибольшую допустимую черноту в отверстии
Следует считать: 0,5 мм для заклепок диаметром до
15 мм включительно при клепке как скобой, так и
пневматическим молотком; 1 мм для заклепок диамет-
ром от 16 до 21 мм при клепке скобой и 0,5 мм при
клепке пневматическим молотком; 1 мм для заклепок
диаметром от 22 мм и более.
В случае применения в конструкции сочетания алю-
* миниевых сплавов со сталью отношение между мо-
дулями продольной* упругости стали и алюминиевого
сплава можно принимать равным 3, а отношение коэф-
фициентов температурного линейного расширения
стали и алюминиевого сплава — равным 0,5.
Для повышения коррозийной стойкости смешанных
конструкций необходима изоляция соприкасающихся
поверхностей алюминиевых сплавов и стали прокладка-
ми из полиизобутилена, тиоколовой ленты или ткани,
пропитанной грунтом АЛГ-1 или АЛ Г-5. Помимо про-
кладок, рекомендуется также оксидирование алюми-
ниевой поверхности с последующим грунтованием, оцин-
кование иди кадмирование стальной поверхности, про-
питывание деревянных деталей в этиленовом лаке.
Недопустимо использование свинцовых грунтов и кра-
сок, а также непосредственное соприкасание алюминие-
вых сплавов с бетонными и кирпичными конструкциями
и штукатуркой. Противокоррозийной мерой в этих
случаях ^может быть покрь/тие битумом.
Если в необходимых случаях в конструкциях из
алюминиевых сплавов используются стальные заклепки,
то при постановке последних в горячем состоянии дол- v
жны приниматься специальные меры против возмож-
ного-при этом снижения механических качеств элемен-
тов из алюминиевых сплавов. При использовании в
конструкциях из алюминиевых сплавов стальных бол-
тов и шайб последние должны подвергаться^ с целью
увеличения! коррозийной стойкости, кадмированию или
оцинковке.
г ЛАВ а зо
ПРИМЕРЫ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИИ
При использовании алюминиевых сплавов в строи-
тельных или подобных им конструкциях обязательным
условием является тщательный учет отмеченных в гла-
вах 28 и 29 особенностей этих сплавов. Применяемые
конструктивные формы должны обеспечивать с наи-
меньшими затратами' металла необходимую прочность и
устойчивость элементов с учетом резко пониженного
по сравнению со сталью модуля упругости алюминие-
вых сплавов. Заслуживают внимания некоторые конст-
руктивные решения с применением алюминиевых спла-
BoiB, разработанные в течение последних лет институтом
Проектстальконструкция.
Одним из такцх конструктивных решений является
подвижной рудногрейферный кран-перегружатель из
Гл. 30. Примеры конструктивных решений
593
алюминиевых сплавов, имеющий двухконсольную схему
со средним пролетом 76,2 м и консолями 27,22 и 25,5 'м
(рис. 30.1). Основным материалом для конструкций
крана был принят сплав марки АВ-Т1 с основным до-
пускаемым напряжением 1650 кг1см2.' Исходя из осо-
бенностей этого материала, необходимо было, в целях
обеспечения должной вертикальной жесткости крана,
принять увеличенную высоту главных ферм. Последнее
было достигнуто за счет расположения нижних поясов
ферм на 2,5 м ниже отметки кранового рельса; это
конструктивное мероприятие позволило довести высоту
ферм1 до 10 м без соответствующего повышения отмет-
ки верха крана по сравнению с подобным краном, запро-
ектированным из стальных конструкций. Не ограничива-
ясь одним этим конструктивным приемом, способству-
.ющим увеличению вертикальной жесткости крана, в,
разработанном проекте принята,) по-видимому, еще ни-
когда ранее не применявшаяся схема крана с обоими
жесткими ногами; жесткость сопряжения ног крана с
главными фермами обеспечивается введением предвари-
тельно напряженных стальных наклонных канатов из
высокопрочной проволоки, соединяющих промежутбч-
ные по высоте точки ног с‘ соответствующими нижними
узлами ферм. Подобная жесткая связь ног крана с фер-
мами делает систему распорной, в которой распор,
воспринимаемый силами трения, развивающимися меж-
ду рельсами и колесами тележки, разгружает изгибаю-
щие моменты в основном пролете и уменьшает его про-
гибы; следует отметить, что благодаря наличию консо-
лей распор от постоянной нагрузки (собственного веса
конструкции) не возникает. Очевидно также, что в
процессе движения крана вдоль путей, когда, по пра-
вилам его эксплуатации, тележка находится над опо-
рой, распор также допустимо считать равным нулю, так
как даже в случае его возникновения он будет иметь
незначительную величину, которая ।при движении неиз-
бежно должна уменьшаться до нуля за счет соответст-
вующих смещений колес тележки. Однако все же кран
рассчитан и на тот случай, когда тележка с незагру-
женным грейфером в процессе движения крана, т. е.
при отсутствии распора, находится в пролете или на
консоли, причем нагрузка от тележки в таком расчете
принималась без учета динамического коэффициента.
Необходимо иметь в виду, что соединение нижних
частей ног с нижними поясами главных ферм стальны-
ми канатами достаточно эффективно, так как, не созда-
вая о^ень высокой жесткости сопряжения, оно снижает
влияние температуры, а также горизонтальных воздей-
ствий на ноги и тележки крана. С целью максимального
уменьшения неблагоприятного влияния низкого модуля
продольной упругости алюминиевых сплавов на работу
сжатых элементов конструкции сквозные главные фер-
мы, имеющие параллельные пояса, приняты с решеткой
крестовой системы, при которой существенно умень-
шается гибкость раскосов как в плоскости, так и из
плоскости фермы. Что же касается стоек, то их расчет-
ная свободная длина также уменьшается введением
посередине высоты фермы горизонтальных распорок,
предусматриваемых не в каждой панели, а через одну.
Одновременно для увеличения другого параметра, влия-
ющего на гибкость элемента,—радиуса инерции сече-
ния— все стержни ферм запроектированы из труб ди-
Рис- 30.1- Общий вид рудно-грейферного крана-
перегружателя со средним пролетом 76,2 м из
алюминиевых сплавов
594
Раздел VII Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
аметром 350 мм и толщиной от 6 до 14 мм: Трубы ис-
пользуются также в элементах связей , ног. Все это
позволило получить расчетные гибкости в основных
сжатых стержнях конструкции в приемлемых пределах,
не потребовавших сколько-нибудь существенного до-
полнительного расхода металла.
Примененные в главных фермах трубчатые эле-
менты привели к специфической конструктивной форме
узлов (рис. 30.2, а), характеризующейся наличием соот-
ветствующих узловых патрубков, образованных сваркой
пересекающихся элементов, имеющих в связи с \этим
увеличенную на 2 мм толщину стенок, чем учитывается
соответствующая потеря прочности алюминиевого спла-
ва в околошовной зоне. .Сопряжение трубчатых поясов
и элементов решетки фермы с узловым патрубком
.(рис. 30.2,6) осуществляется высокопрочными (из ста-
ли марки 40Х) болтами в предположении наличия ко-
эффициента трения между алюминиевыми листами, рав-
ного 0,3. При этом предложено оригинальное конструк-
тивное решение, обеспечивающее практическую
возможность постановки болтов в условиях наличия за-
крытых трубчатых сечений сопрягаемых элементов. Для
этой' цели в конец присоединяемой к патрубку трубы
вставляется свальцованное внутреннее стальное кольцо
из стали марки Ст. 3, в котором предварительно, до
свальцовки, по кондуктору просверливаются отверстия
для болтов и привариваются соответствующие гайки из
стали марки 40Х. Во избежание возможности развития
коррозии между сталью и алюминиевым Сплавом на-
ружная поверхность кольца, а также нижние поверхно-
сти стальных шайб под -головками болтов обрабаты-
ваются соответствующим антикоррозийным защитным
покрытием. В других элементах конструкции использу-
ются сопряжения в виде вилок из алюминиевых лис-
тов, охватывающих узловые фасонки, а также сварка.
Наибольший прогиб середины пролета крана составля-
Рис. 30 2. Конструкция узлов из трубчатых элементов
а — узлы главной фермы; б — сопряжение в узле трубчатых элементов
с узловым патрубком, / — элемент фермы из сплава АВ-Т1, 2 — изоли-
рующий слой (лак или краска); 3 — стальные кольца из стали марки
Ст 3, 4 — узловая обойма из сплява АВ-Т1, 5 — стальные гайки на при-
хватках; 6 и 7 — стальные болты и шайбы
1 1
“ пролета, а конца консоли — около ее длины.
ооо	100
Нужно отметить, что итоги экспериментальных ис-
следований, проведенных в Проектстальконструкции,
ет
указывают на возможность (использования высоко-
прочных болтов из менее дефицитной и дорогой по
сравнению со сталью марки 40Х среднеуглёродистой,
термически обработанной стали марки Ст. 5. Исследова-
нию были подвергнуты получистые болты М22, предва-
рительно закаленные в воде, что обеспечило предел
прочности не менее ПО кг/мм2. Гайки и шайбы изго-
тавливались соответственно из стали марок Ст. 5 и
Ст. 3 и подвергались закалке в минеральном масле.
На рис. 30.3 приводятся кривые статического растяже-
ния соединений плоских образцов из алюминиевых спла-
вов марок АВ-Т и АВ-Т1 на таких высокопрочных бол-
тах при разных способах обработки соприкасающихся
поверхностей. По оси ординат графика отложены' ус-
ловные напряжения тусл болта, а по оси абсцисс —
деформации A I соединения. Наиболее высокой несущей
способностью обладают рассматриваемое соединения
при обработке поверхностей пескоструйным аппаратом.
За предел прочности при сдвиге можно принять на-
пряжение, при котором тангенс угла касательной кри-
вой деформаций к оси напряжений увеличивается на
50% по отношению к первоначальному его значению.
Среднее напряжение условного среза, которое можно-
принимать за нормативное расчетное сопротивление при
обработке поверхностей пескоструйным аппаратом, ока-
зывается для болтов М22 равным 1700 кг)см2, отвеча-
ющим коэффициенту трения 0,40.
Предварительное надряжённе болтов 'можно дово-
дить до величины, отвечающей условию
спр = а2 -|~ Зт2 < 0,8 ст ,
где ®пр — приведенное напряжение в бол-
те;
с—напряжение растяжения болта
от предварительного его натя-
жения;
т •— касательное напряжение в бол-
те от момента, составляющего
0,6 полного момента закручива-
ния болта;
От— условный предел текучести ма-
териала болта.
Что касается расчетного сопротивления
условного среза высокопрочных болтов из
термообработанной стали марки Ст. 5,
имеющей предел . прочности не менее
ПО кг/мм2, то он определяется введением
коэффициента однородности 0,85 в величи-
ну нормативного сопротивления условного
среза болта Последнее для соединений в'
алюминиевых конструкциях при пескоструй-
ной обработке соприкасающихся поверхно-
стей может быть принято равным 1700
кг)см2. Исходя из 'всех этих условий, были
вычислены показанные на графике ’ (рис.
30.4) расчетные нагрузки, которые могут
быть приняты для болтов разного диамет-
ра из термообработанной стали марки Ст.5
с временным сопротивлением 110 кг/мм2 при
различных коэффициентах ( условий ра-
боты.
Общий вес конструкций крана по
рассматриваемому проекту составляет
245 т (вместе с рельсами, тягами и
Гл. 30. Примеры конструктивных решений
595
Рис. 30 3. Кривые статического растяжения соединений
на ^высокопрочных болтах плоских образцов из алюми-
ниевых сплавов
1 — поверхность очищена пескоструйной, 2 — обработана наж-
- -	даком; 3 — без обработки
Рис. 30.4. Расчетные нагрузки для высо-
копрочных болтов из стали марки Ст. 5
в соединениях из алюминиевых сплавов
при различных коэффициентах условия
работы ш
(скреплениями, составляющими 23 г), из которых 1.28 г—-
легких сплавов Такой же кран из низколегированной
стали марки 15ХСНД имеет ;вес 573 г, т. е. в 2,3 раза
-больше. Если же сравнить только те конструкций
стального крана, которые заменяются (алюминиевым
сплавом, то вес их цри этом снижается в 3,6 (раза. Вы-
сокая эффективность от применения легких сплавов
объясняется главным образом .рациональностью конст-
руктивных форм, связанных с особенностями материала,
а также наличием у крана жестких ног, позволяющих
рассматривать его расчетную схему при неподвижном
положении крана как распорную, в которой расцор вос-
принимается силами трения между рельсами >и колеса-
ми тележек.
Другим вадом/конструкций, в которых широко при-
меняются алюминиевые сплавы, являются рефлекторы
радиотелескопов и других (устройств, достигающие иног-
да очень больших размеров (100 и более метров в диа-
метре). Отличительной особенностью таких сооружений
является большая точность изготовленйя и легкость уп-
равления, что требует (применения для них легких спла-
вов. Повышенные требования к точности изготовления
заставляют иногда переходить к клепаным соединениям.
Заслуживает внимания разработанное Проектсталь-
конструкцией опытное алюминиевое пролетное строение
для балочного однопролетнопо автодорожного моста/
через реку Колочь ((рис. 30.5). Расчетный пролет про-
летного строения — 42,5 ширина проезжей части
7' лг, ширина тротуаров — по 0,75 м; нормативная
временная подвижная нагрузка — класса Н18, НК80 и
толпа 300 кг!м* Поперечное сечение пролетного строе-
ния (рис 30.5, б) принято в виде двух главных сплош-
ных балок, между которыми располагается средний
прогон, опирающийся на верхние пояса сквозных попе-
речных связей Железобетонная плита проезжей части, в
целях снижения постоянной нагрузки, предусмотрена
из керамвитобетона марки (по прочности на, сжатие)
<200. Она уложена на верхние (пояса главных 1 балок и
среднего прогона и включается при помощи предусмот-
ренных для этой цели упоров в совместную работу с
главными балками и! прогонами.
Для металлических конструкций пролетного строе-
ния моста использованы следующие алюминиевые спла-
вы: марки Д16-Т — для главных балок, продольных и
поперечных связей, домкратных ферм; марки АВ-Т1 —
для средних прогонов и упоров; марки Д18-Т—для за-
клепок. Для сплава Д16-Т расчетное сопротивление цри
действии роевых сил принималось равным 2500 кг!см2\
и при изгибе — 2650 кг/см2, для сплава АВ-Т1 соответ-
ствующие значения расчетных сопротивлений были' при-
няты 1700 и 1800 кг/см2. В конструкции клепаной глав-
ной балки высотой 3 м (рис. 30.6) следует обратить
внимание на прессованное тавровое сечение поясов,
имеющее щель для размещения в ней стенки балки тол-
щиной 12 мм. Так как эта толщина составляет l/2so вы-
соты стенки, а модуль продольной упругости алюми-
ниевого сплава в 3 раза меньше, чем стали, то, кроме
вертикальных ребер жесткости, в сжатой зоне стенки
596
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Рис. 30.5. Схема автодорожного моста «пролетом 45 м через реку Колоч'ь
с алюминиевым пролетным строением
а —продольный разрез; б — поперечный разрез пролетного строения
поставлены еще два горизонтальных ребра, 1причем реб-
ра ‘Приняты из неравнобокого уголка, в котором более
широкая полка имеет .на .свободном конце утолщение —
«бульбу». Прогиб (пролетного строения от статической
нагрузки класса Н18 составляет Veos Ц а от нагрузки
НК80 — ^526 /, что вполне допустимо. Для изготовления
пролетного строения необходимо .затраТ'Ить 26,2 т (без
перил) алюминиевых сплавов, из которых 20,9 т — на
главные балки. Для аналогичного стального пролетного
строения, разработанного институтом. Проектсталькон-
струкция, с главными ‘балками из низколегированной
стали 15ХСНД, требовалось- 52,9 т, из которых 42 г —
на главные балки. Полный вес алюминиевого пролетного
строения умеете с проезжей частью составляет 172 г, а
стального пролетного строения—303 т. Таким образом,
затрата металла при алюминиевом пролётном строении
снижается по сравнению со «стальным пролетным строе-
нием по весу в ‘2 раза, а полный вес — в 1,8 раза. Ука-
занная разница |в весах несколько уменьшилась бы, ес-
ли бы в стальном пролетном «строении железобетонную
плиту проезжей части заменить на керамзитобетонную.
Строительные коэффициенты веса основных элементов
алюминиевой конструкции пролетного строения оказа-
лись равными: для главной балки (с учетом фасонок
связей и упоров для плиты) — 1^64; для’среднего про-1
гона — 1^26; для продольных связей — 0,9; для попереч-
ных связей—4,11. Для всей конструкции в целом строи-
тельный коэффициент веса получился 1,5. f
Весьма эффективную роль сыграло использование
алюминиевых сплавов при решении поставленной перед
Проектстальконструкцией задачи по разработке проекта
висячего ’.моста пролетом 776 м через реку Волгу
в г. Волгограде под легкие нагрузки с использованием
для наго пилонов и стальных канатов вантового пере-
хода пролетом 873 м, эксплуатировавшегося при строи-
тельстве плотины Волжской ГЭС .имени XXII 'съезда
КПСС и разобранного после окончания строительства.
В этих условиях наибольшая возможная расчетная на-
грузка практически была задана несущей «способностью
уже имевшихся стальных канатов. Поэтому для воз:
можности обеспечения требуемой полезной грузоподъем-
ности моста необходимо было максимально облегчить
конструкцию проезжей части и балок жесткости, что и
было достигнуто применением для этой конструкции
алюм’рниевогю сплава марки Д16-Т. Для моста была
принята оригинальная висячая система (рис. 30.7), име-
ющая треугольную решетку и сквозную балку жестко-
сти. «Панель висячей фермы определена размером около
97,5 м. На .постоянную нагрузку (собственный вес про-
летного строения) работает система, образуемая из
верхнего пояса и наклонных подвесок (раскосов решет-
ки) из стальных канатов, получающих от этой нагрузки
предварительные растягивающие усилия, что обеспечи-
вает подвескам возможность' воспринимать в последую-
щем (после включения в работу балки жесткости) со-
ответствующие по величине «сжимающие усилия от вре-
менной нагрузки. Однако в некоторых подвесках (рас-
косах) при определенных положениях' на пролете вре-
менной нагрузки могут возникать сжимающие усилия, «в
связи «с чем подвески будут выходить ив работы; соот-
ветствующая поперечная сила в таком случае, очевидно,
передается на балку жесткости. Последняя все же
оказывается достаточно .легкой, так как практически в
основном она работает, лишь на Местный изгиб (между
узлами висячей фе|рмы). Поперечное сечение пролетного
строения представлено на рис. 30 8, из которого видно,
что балка жесткости подвешивается к наклонным под-
вескам не непосредственно, а через мощную сплошную
двустенчатую траверсу, к поперечным диафрагмам ко-
торой прикрепляются узловые фасонки «соответствующих
верхних узлов балки жесткости.
Принятое расстояние между осями балок жесткости
7,2 м обеспечивает возможность устройства проезжей
части шириной 3,5 м и двух тротуаров по 1,5 м, распо-
ложенных в плоскости нижних поясов балок жесткости.
Балочная клетка проезжей части образуется из основ-
ных поперечных балок, продольных балок, размещенных
пониженно по отношению к основным, поперечным, и
вспомогательных поперечных балок, отвечающих шири-,
не ‘проезда. В целях максимального облегчения проез-
жей части настил для автопроезда принят решетчатым
из стальных полос сечением 75x8 мм и 60x8 мм. Для
тротуаров предусмотрен также стальной настил, но в
виде «сплошной ребристой плиты, покрытой сверху слоем
асфальта толщиной 20 мм. Для верхних поясов сквоз-
ных балок ж«есткости, имеющих треугольную с дополни-
тельными стойками и подвесками решетку, применены
П-образные, для нижних -поясов и раскосов — Н -образ-
ные и для дополнительных «стоек и подвесок —двутав-
ровые прессованные профили' из алюминиевых сплавов*
Гл. 30. Примеры конструктивных решений
597
Рис. 30 6. Конструкция клепаной главной балки алюминиевого пролетного
строения автодорожного моста через реку Колочь
а —• сечение верхнего пояса, б — сеченне ребер жесткости
Рис. 30.7. Схема висячего моста через р. Волгу в Волгограде
причем в первых двух профилях свободные концы сте-
нок имеют отбортовку. Конструкция верхнего и нижнего
узлов балки жесткости показана на рис. 30 9.
В связи с тем что пролетное строение имеет очень
малую относительную ширину, составляющую около
Vioo 1, предусмотрено расчаливание его в плане с верхо-
вой *и низовой сторон стальными криволинейными кана-
тами, заанкеренными на берегах и связанными с про-
летным строением гибкими распорками также из сталь-
ных канатов. Для конструкций пролетного строения при-
нят алюминиевый сплав марки Д16-Т, для заклепок —
сплав марки Д18-Т. На все конструкции (включая и»
проезжую часть) требуется около 650 т сплава мар-
ки Д16-Т.
598
Раздел VII. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов
Рис. 30 8. Поперечное сечение алюмини-
евого пролетного строения висячего
моста через р. Волгу в Волгограде
а — стальной решетчатый настил проезжей
части
Рис. 30.9. Конструкция узлов алюминиевых сквозных балок жесткости
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ (ГОСТ) И АМТУ
1946—50. Листы из алюминия и алюминиевых спла-
вов. Сортамент.	г	'
1947—56. Трубы из алюминия и алюминиевых сплавов-
Сортамент
2171—52. Детали, изделия и заготовки из цветных
металлов и сплавов Маркировка.
2685—53. Сплавы литейные алюминиевые.-
-2	788—51. Сплавы алюминиевые, литейные и деформи-
руемые. Методы химического анализа.
4773—49. Трубы из алюминия и алюминиевых сплавов.
Технические условия.
4783—49. Прутки прессованные из алюминиевых спла-
вов. Технические условия в
4784—49. Сплавы алюминиевые деформируемые.
Марки.
4977—52., Листы из оцлавов типа дур алюмин, плаки-
рованные.
7727—55. Сплавы алюминйевые. Метод спектрального
анализа.
7857—55. Прутки из алюминия и алюминиевых спла-
вов. Сортамент.
К РАЗДЕЛУ VH
7869—56 Листы из ленты алюминиевые. Технические
условия.
7871—56. Проволока сварочная из алюминия и алю-
,	миниевых сплавов
8110—56. Профили, прессованные .из алюминиевых
сплавов , Угловые профили. Сортамент.
8112—56. Профили, прессованные из алюминиевых
сплавов. Тавровые и двутавровые профили*
Сортамент.
8113—56. Профили, прессованные из алюминиевые
сплавов. Швеллерные профили. Сортамент.
8114—56 Профили, прессованные из алюминиевые
, сплавов. Зетовые^ профили. Сортамент
252—57. Листы неплакированные. АМТУ.
258—55. Профили, прессованные из алюминия и алю-
миниевых сплавов. АМТУ.
259—48. Трубы прессованные толстостенные из алю-
миниевых сплавов АМТУ.
332—53 Проволока (прутки) для заклепок из алю-
миниевых сплавов АМТУ.
347—55. Плиты горячекатаные из алюминиевых спла-
вов. АМТУ.
Библиография к разделу VII
.	БайкдоВ'Д. М, 3 о л о т а р е в с к и й Ю. С.
и др , Сваривающиеся алюминиевые сплавы, Судпром-
гиз, 1959.	*
2.	Беляев Б. И, Применение алюминиевых спла-
вов в строительстве, Госстройиздат, 1958.
3.	Бродский А. Я., Аргоно-дуговая сварка воль-
фрамовым электродом, Машгиз, 1956.
4.	Воронов С М., Деформируемые алюминиевые
сплавы, Манриз, 1951.
5.	Е вен к о С. К-> Опыт дуговой сварки алюминия.
1 Холодная сварка алюминиевых деталей. ч«Автогенное
дело» № 1, 1953.
6.	Звягинцев Н. В., Сварка алюминиевых спла-
вов угольными электродами. «Автогенное дело» № 3,
(1947.
7	Котляр Е. Ф., Алюминий в строительстве за
рубежом, Госстройиздат, 1958.
8	КотлярЕ. Ф, Алюминий в пролетных строени-
ях мостовДза рубежом). «Транспортное строительство»
№ 6, 11958.	л '
9.	Котляр Е Ф., Строительство конструкций из
алюминиевых сплавов за рубежом, Госстройиздат, 1960.
)10	. Л и з а р е В' А. Д., Склеивание металлических
конструкций эпоксидными смолами. «Строительная про-
мышленность» № 1, 1958.
11.	Львов Ю. С., Алюминиевые мосты, Автотранс-
издат, 1958
12	Мельников Н. П., Конструктивные формы
Брюссельской выставки 1958 г., Госстройиздат, 1962.
13	Мельников Н П., Применение металличе-
ских конструкций во Франции, «Промышленное строи-
тельство» № 4, 1962.
14.	Н а у м о в В. Г , Сварка конструкций из алюми-
ния и его сплавов. «Новая техника и передовой опыт
в строительстве» № 8, 1958.	1
15.	П а в л о в С. Е., Коррозия плакированного
дуралюминия, Оборонпиз, 1940,
.16	, Павлов С. Е., Коррозия дуралюминия, Обо-
ронгиз, 1949.
17.	П л а к и д а М. А., Современные подвесные ван-
товые конструкции. «Новая техника и передовой опыт
в строительстве» № 9, 1958
18.	Попов Г. Д., Перспективы применения легких
сплавов в строительстве мостов. «Промышленное строи-
тельство» № 1, 1959.	'
19	Попов С. А., О применении алюминиевых
сплавов в строительстве. «Строительная промышлен-
ность» № I, 1959	(
20.	П о п о в С. А., Проектирование сооружений из
алюминия, Госстройиздат, 1960.
600
Библиография к разделу VII .
21.	Пугачев А. И., Шаговая роликовая сварка
алюминиевых сплавов новых марок, Госстройиздат,
1958. [
22.	Пугачев А. И., Повышение надежности свар-
ных точечных соединений из легких сплавов. Труды
ВИАМ МАП, № 4, 1956. ' '
2?.	Пухов Г. А., Сварка легких металлов и их
сплавов, Судпромгиз, 1959.
24.	,Руссо В. Л., Сварка алюминия и его сплавов,
Судпромгиз, 1956.
25.	Третьяков Ф. Е., Аргоно-дуговая сварка
дуралюминия. «Автогенное дело» № 2, 1952.
2fe	. Ш а в р о в В. Б., Справочник для конструктор-
ских бюро по самолетостроению, 1946/
27	Энштейн Г. Л?, Склеивание металлов, Обо-
ронгиз, 1956?	,	>
28	Яковлев А. А., О структуре и свойствах прес-
сованных и штампованных изделий нз алюминиевых
сплавов, Оборонгиз, 1958.
29	Pagonis G., The lightmetal handbook, Toronto,
1954.
30.	Reinhold J., Etude et calcul des structures en
alliages legers, Paris et'Liege, 1955.
31.	Stussi F., Tragwerke aus Aluminium, Berlin,
1955.
32.	Gaylord E., Gaylord Ch. N.', Design ste^l structu-
res including applications in aluminium, Me Graw-Hill
book qompany, New York, J957.
33,	Алюминий в мостостроении. «Бюллетень техни-
ко-экономической информации МПС» № 9, 1956.
34.	Сварка черных и цветных металлов. Кислород-*
ная резка, вып 3, ВНИИ автогенной обработки метал-
лов, Машгиз, 1957.
35.	Прессованные профили, каталог МАП, Обо-
ронгиз, 1957	’
36.	Технические условия проектирования алюминие-
вых мостов (2-я редакция), МИИТ, 1958.
37.	Прейскурант № 02—07 оптовых цен на прокат-
нотянутые и прессованные изделия из цветных метал-
лов и сплавов, Металлургиздат,’1955.
38.	Сб. «Алюминиевые сплавы», Оборонпиз, 1955.
1	39. Сб. Промышленные здания № 2 НИИПС АСцА
СССР, Госстройиздат, 1961.
40.	Применение алюминиевых сплавов в строитель-
стве. Сборник трудов МИИТ № ЮЬ 1958.
41.	Совещание по применению алюминиевых 'спла-
вов в строительстве. «Строительная промышленность»
№ 1, 1958.	'
42.	Применение алюминия для металлических кон-
струкций. С б. переводов. ОНТИ Проектстальконструк-
ция, вып. 5436, 195о
43.	Технические условия проектирования строитель-
ных конструкций, из алюминиевых сплавов. СН 113—60,
Госстройиздат, 1961.	1 ,
44.	Легкие сплавы. Труды ВИАМ, № 4,ч 1956.
,45. Неметаллические ^материалы (клеи и клеевые со-
единения). Труды ВИАМ, № 5, 1956.
46 Строительные конструкции из алюминиевых
сплавов, Госстройиздат,, 1962.
РАЗДЕЛ VIII
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ СТАЛЬНЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
ГЛАВА 31
ВИДЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
31.1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ,
СОЗДАВАЕМОЕ НАТЯЖНЫМ УСТРОЙСТВОМ
А ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Одним из возможных приемов предварительного на-
пряжения стальных конструкций является обжатие ча-
сти элементов конструкций или всей конструкции в це-
лом, выполненных из жестких профилей. Обжатие до-
стигается'натяжением стальных тросов или пучков/вы-
сокопрочной проволоки либо кругдых стержней высоко-
прочной стали При этом в конструкции создаются в ос-
новном напряжения, обратные по знаку напряжениям от
эксплуатационных нагрузок. Экономия стали д конструк-
ции достигается частичной заменой углеродистой или
низколегированной стали небольшим ^количеством значи-
тельно более прочной стали напрягающего устройства.
Предварительное напряжение может осуществляться
однократно или многократно, отдельными ступенями со-
ответственно приложению отдельных частей постоянной
нагрузкй. При многократном предварительном напряжё-
нки достигается большая экономия стали. Выбор спосо-
ба предварительного напряжения зависит от характера
действующих нагрузок и определяется экономической
целесообразностью. >
Сталь для конструкций, в которых создается предва-
рительное натяжение, и сталь для напрягающих элемен-
тов должны удовлетворять требованиям, изложенным в
главе I, п. 1 и 2. Напрягающие элементы могут выпол1
няться из пучков и прядей высокопрочной проволоки
(ГОСТ 7348—55"), из стальных^ канатов с жесткой серд-
цевиной (ГОСТ 3062—50, 3063—50, , 3064—55,, 3065—55,
3090—55, 7675—55, 7676—55 и 3241—55) и из горячека-
таных стержней из низколегированных (ГОСТ 5058—57*,
5781—61) и термообрабртанных (ГОСТ 9458—60) сталей.
, Расчетные сопротивления для прокатной стали, со-
единений элементов конструкций и для литья гиз углеро-
дистой стали, и серого чугуна приведены в главе 2, а
для высокопрочной-проволоки (табл. 31.1), 'канатов и
арматурной стали, так же как и ориентировочные моду*
ли упругости проволоки и канатов, приведены ниже.
Таблица 31 1
Расчетные сопротивления высокопрочной углеродистой
проволоки (ГОСТ 7348—55*) по СНиП 62
Диаметр
проволоки1
в мм
2,5
5	6	7	8	10
3 >	4
Временное
сопротивление
в кг; см1 20 000 19 000 18 000 17 000 16 000 15 000 14 000 16 00Q
Расчетное	1
сопротивление
в кг!см* И 200 10 600 10 100 9 500 9 000 8 490 7 800 5 000
Примечание. Для проволоки, отгибаемой, на угол, более 30°
вокруг штыря диаметром меиее 8 d, расчетные сопротивления
снижаются на^ 30% На участке длиной 30 d в каждую сторону
от места перегиба, где d— диаметр проволоки.
Расчетное сопротивление для арматурной стали
30ХГ2С принимается 5100 кг/см?. Расчетные сопротивле-
ния витых светлых стальных канатов принимаются в
,65% от предела прочности и в 60% для канатов из оцин-
кованной проволоки.
Значения ‘модуля упругости Е принимаются: для
пучков из проволоки — 1 800 000 кг!см2\ для стальных ка-
натов — 1 700 000 кг) см2. , Величины модулей упругости
уточняются при изготовлении.
Предварительно напряженные конструкции < рассчи-
тываются по двум предельным состояниям: 1) по несу-
щей способности (прочности, устойчивости или выносли-
вости) и 2) по деформативности. Расчет по несущей
способности на прочность и устойчивость должен произ-
водиться: на действие' предварительного напряжения и
на воздействие расчетных ^внешних нагрузок с учетом:
602	Раздел VIII. Предварительно. напряженные стальные конструкции
' .........'’г
предварительного напряжения. Расчет по 'несущей спо-
собности на выносливость, а также по4 деформациям
производится на воздействие нормативных нагрузок.
Предельные деформации (прогибы) изгибаемых элемен-
тов принимаются по главе 2 При, наличии строительного
подъема величина его определяется с учетом действия
предварительного напряжения.
Коэффициенты условий работы для предварительно
напряженных конструкций принимаются по главе 2.
Коэффициент условия работы для анкерных
устройств принимается .равным' т=0,65. Коэффициент
релаксации напряжений в затяжках из пучков прово-
локи или канатов принимается равным 0,95.
Величина податливости анкеров принимается: для
анкеров в виде гаек, л клиновидных шайб Да=0,1 см\
для анкеров с прокладками Да=0,2 см Величина конт-
ролируемого усилия хк напрягающего элемента (затяж-
ки) с учетом релаксации и податливости опор опреде-
ляется по формуле
(&Ет ।
хк= 1,05л; + Да—(31.1)
Lt
где w и £(о — площадь и модуль упругости затяжки;
х — расчетное усилие затяжки; '
L — длина затяжки.
Затяжки из пучков проволоки или. из стальных ка-
натов до постановки в конструкцию вытягиваются уси-
лием, превышающим1 расчетное н'а 20%. Практически в
силу неточностей определения величину контролируемо-
го усилия целесообразно увеличивать на 5% или вводить
в расчет напрягающих' элементов коэффициент перегруз-
ки, равный 1,05/ и коэффициент недогрузки, рав-
ный 0,95.
।
Б, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
v И КОНСТРУКЦИИ
Стержни. Для предварительно напряженных стерж-,
ней целесообразно применять трубчатые, коробчатые,
Н-образные или иные симметричные сечения. Напряже-
ние осуществляется пучками проволок или тросами, рас-
положенными симметрично по отношению к оси сечения.
Проволоки или тросы закрепляются в торцах стержней,
натягиваются и сжимают стержень. Для устранения яв-
ления продольно^ изгиба-ставятся диафрагмы, соединя-
ющие трос со стержнем. В дальнейшем такой комбини-
рованный стержень может растягйваться расчетной си-
лой, вызывающей в ,стержне напряжения, равные сумме
напряжений предварительного сжатия а и расчетного
напряжения растяжения /?; это положение может быть
Записано в виде следующего выражения:
(f + со —Л (R + а) = ФР 9 ,
\	' Р /
где Ф;'— площадь сечения< стержня, -воспринимающего
без предварительного напряжения то же усилие, что и
предварительно напряженный элемент; F — площадь се-
ченая предварительно напрягаемого стержня; ' со —пло-
щадь сечения напрягающего элемента (затяжки); ₽ =
Е „
— \Е — модуль упругости напрягаемого стержня;
Е<&
Е<о —модуль упругости напрягающего элемента (за-
тяжки), откуда
F + со •—‘ = Ф-- .
	₽	’	1+а’
где
а
a = ~R
Площадь сечения напрягающего элемента (затяжки)
Связана с площадью сечения напрягаемого стержня ра-
венством
*-(Я + а)-Ц==аР,
Г J.
i °
где г — расчетное напряжение затяжки, соответствую*
щее напряжению в стержне /?,
откуда
где
, т
(i= ~R ’
Из предыдущего
Рв=ф>-(!+_«).
(l+a)(^-l) ’
(0 — Ф--------------- .
(1+ 1) 
В формулах (31.2) и (31.3) вместо Ф
ставить — где N — расчетная сила.
П
(31.2)
(31.3)
можно под-
В табл. 31.2 приведены численные значения величии
F со
Ф
со
и — в % .
Таблица 31.3
F~р"(о	со	'21
Велйчины ——ки— для а — 1 при ₽=	=1,25
Экономия стали составляет 45—48%. Увеличение
стоимости тросов или пучков в деле по сравнению с уг-
леродистой' или низколегированной сталью может быть
принято равным 2. Тогда отношение стоимостей будет
Si У7 + 2<о (Ри— 1) + «(23— 1)	' 31
S Ф (1 +cz)(₽n— 1)
В пределах данных табл. 31.2 экономия в стоимости
получается от 20 до 42%.	1	'
Фермы. Предварительное напряжение в фермах мо-
жет быть создано в отдельных растянутых элементах
(рис. 31.1, а) или присоединением затяжек, создающих
предварительное напряжение во многих элементах фер-
мы (рис. 31.1, б, в, г, д). Затяжки могут располагаться
Гл. 31. Виды предварительного напряжения
603
в'пределах контура фермы (рис. 31.1, б, в) или вне его
(рис. 31.1, г) Сечение затяжек может меняться путем
перепуска их одна за другую (рис. 31 1, в) или путем
добавления новых элементов затяжек на более напря-
женных участках ферм.
а)
,6)
i)
;JSZ2SZX2SZSZgS2SaZS2SZ^
Рис. 31.1. Схемы предварительно-
го напряжения ферм (штрихами
показано положение напрягающих
элементов)
а — предварительное напряжение растя-
нутых элементов, б — предварительное
напряжение нижнего пояса: в — то же,
с перепуском затяжки; г — предвари-
тельное напряжение затяжкой, д —
предварительное напряжение растяну-
тых участков поясов нЬразрезной
фермы >
Статический расчет ферм с предварительно напря-^
женными отдельными .стержнями производится без уче-'
|*а предварительного напряжения. Сечения предваритель-
но напряженных стержней подбираются, как указано
выше.
Предварительно напряженные фермы с затяжками
должны рассчитываться на усилие от предварительного
напряжения затяжки и на совместное действие внешних
нагрузок- и предварительного напряжения. К усилию"
предварительного напряжения в затяжке необходимо
добавлять усилие, развивающееся от нагрузок, как в эле-
менте статически неопределимой системы. За лишнее не-
известное целесообразно принимать усилие в затяжке.
Приращение усилия в затяжке определяется из ра-
венства ''
У
EF
(31.5)
V N2x '	/ - ’
Примеры. На рис. 31.2 приведены схема и сечения
элементов опытной фермы, исследованной проф Манье-
лем (Бельгия). Элементы фермы выполнены из гнутых
(профилей корытного и трубчатого сечений толщиной 6
и 3 мм Предварительное напряжение создавалось натя-
жением шестнадцати проволок диаметром 5 мм, идущих
вдоль всего нижнего пояса. Временное сопротивление
стали элементов 3700—4300 кг)см2, проволоки— 17 500
KejcM2. Модуль упругости проволоки 1 950 000 кг/см2.
На рис. 31.3 показана трехгранная ферма из элемен-
тов трубчатого сечения. Напрягающие элементы нижне-
го пояса из 3 стержней диаметром по 26 мм в средней
части фермы перепущены один за другой, чем достига-
ется ступенчатое изменение напрягающего усилия в по-
ясе. В основных элементах принята сталь с допускав-
Рис. 31.2. Предварительно напряженная ферма
а — схема; б — нижний пояс; в — верхний пояс; а — раскосы?
б —стойки, / — напрягающий элемент —. затяжки
мЫм напряжением 2100 кг!см2 и пределом текучести '
3600 кг!см2, а в круглых стержнях — сталь с допускае-
мым напряжением 4950 кг/см2 и пределом текучести
6000 кг!см2. Модуль упругости для обеих сталей принят
2 100 000 кг)см2.
а)
vwygwyvyg
35000
а —схема; б —сечение; в — промежуточное крепление на-
тяжного устройства; г —койцевое крепление натяжного
устройства; / — напрягающие элементы — затяжки
На рис. 31.4 показана ферма ангара в г. Мельсборне
(Бельгия) Предварительное напряжение спаренной фер-
мы создается четырьмя тросами, идущими от средней
опоры вниз к срединам пролетов Каждый трос состоит
из 64 проволок диаметром 7 мм. Для элементов'
ферм принята сталь с допускаемым напряжением'
1400 кг/см2, а для тросов — проволока с временным со-
противлением, 15 500 кг1см2 и допускаемым'напряжением
в 8060 кг!см2. Экономия металла определена в размера
12%, уменьшение‘стоимбсти в 4%.
Для перекрытия цеха иа одном из заводов в г. Гар-
лоу (Эссекс) были применены предварительно напря-
женные фермы с затяжками. На рис. 31.5 показанГсха*
ма фермы по первоначальному проекту. Осуществлена*
Раздел УШ,, Предварительно напряженные стальные конструкции
ферма без верхнего ригеля. Затяжка выполнена из
стержней углеродистой стали диаметром 32 мм.
На рис. 31 б показана опытная стропильная ферма
(Проектстальконструкция)' пролетом 30 м. Материал
элементов фермы — Ст 3; затяжка в виде двух^ петель,
идущая по нижнему поясу, выполнена из высокопроч-
ной проволоки диаметром 5 мм с временным сопротив-
лением) 17 000 кг!см2. В поперечном сечении каждая пет-
ля имеет 15 проволок. Петли расположены внутри
П-образного сечеиия нижнего пояса и заходят одна за
другую, образуя в средних панелях затяжку двойного
сечения. Затяжки натягиваются посредством клиньев.
Балки.1 Симметричный двутавр. Пренебрегая, с ма-
лой погрешностью,'величинами моментов'инерции полок
двутавра относительно их собственных (горизонталь*
ных) осей, для „двутавра можно принять следующие ге-
ометрические зависимости:
Рис. 31.4; Перекрытие ангара в г. Мельсборне (Бель-
гия)
а — схема; б — план
А = ^1/2л1/261/2.
' 3	1	1	<
F2 п2 k2'	Fh
Г =------------------(3 - 2k) =	(3 - 2k);
и	о
FC = 6F; Fn^(l—k)F, ,,	(31.6)
где п — отношение высоты стенки h к ее толщине d
k — отношение
,	Г с
ди сечения всего двутавра	Fn—гпло-
площади сечения стенки к площа-
F с. .	_
Рис. 31.5. Перекрытие на заводе в г. Гарлоу
Рис. 31.6. Опытная стропильная ф'ерма института
Проектстальконструкция
Рис. £1.7. Предварительно напряженные балки
а — с затяжкой, расположенной в плоскости нижней полки}
б —с затяжкой, расположенной ниже нижнёй полки;‘д' и б'—г
эпюры нормальных напряжений, / затяжка
Максимальная величина момента сопротивления
балки Д^макс при постоянном п получается при k=0,5
A’ JL
П2 1 Fk
^макс ====	1 п 1,414 — о *
1 )6 .3
Затяжка, создающая предварительное напряжение
двутавра, может располагаться в плоскости нижней пол-
яки двутавра или ниже ее на некотором расстоянии
(рис. 31.7).
1. Балка с затяжкбй, расположенной в плоскости
нижней полки, изображена на рис. 31.7, а. Сила Р пред-
варительного натяжения в затяжке (тяжение троса)
сжимает и выгибает балку вверх; напряжения в верхней
и нижней полке балки от предварительного натяжения
Р Ph
выражаются формулой а= -г-	± или при под-
становке величины W-.	,
в нижней полке (сжатие)
о —- схема; б — узлы; / — пучок проволоки мм, 2 — нижний
пояс; 3 — упор; 4 — клинья; 5 — неподвижный блок, 6 —1 натяж-
• вой блок; 7—-трубка мм\ 6 «2,5 мм, 8 — скрутка d=2 мм
2Р 3 — 6
F 3— 26’
(31.7)
Гл. 31. Виды предварительного Напряжения
605
—Л
в верхней полке (растяжение)
' 2Р  k,
’х~ F 3 —2fe’
откуда
01	6
Т = ~ з ^- k *
(31.?)
(31.9)
Эффективность предварительного напряжения тем
больше, чем больше' абсолютное значение отношения
Ь < Л
.‘Максимальное значение этой величины получается
при 6=^=1; значит, предварительное напряжение "особенно
эффективно для балок с малой площадью сечения полок.
При 6=0,5 растяжение в верхней поясе составляет одну
пятую сжатия.
Увеличение несущей способности балки при предва-
рительном напряжении может быть оценено следующим
образом Сила Р создает в нижнем поясе напряжение
b = ар, где а — коэффициент, R — расчётное сопротив-
ление. .Напряжение растяжения в верхнем поясе выра-
k
зится формулой 31= а 7?-—у . Увеличение несущей спо-
3—k
собности балки при заданном значении k определяется
величиной
^р^г=1 + в’зГТ- (ЗЕ10)
К	3 — к
В табл. 31.3 приведены, численные значения увели-
чения несущей способности балки для различных k при
Л I.	t '
Изгибающий момент М предварительно напряжен-
ной балки равен
М’ =(/? + <»!) W-r(i 4- а —М X
\ г и-*- к /
JL JL JL
2	2	2
х F ". k (3_2а)	(31.12)
'6 _
при а= 1
3	1
Т “Г
M\~R F " k2 (3- 2k)	.	(31.13)
О	। ч	О к
, При определении Ммакс в зависимости от измене-
ния k получается, уравнение;
ч 262—156+9=0	и - 6=0,658,’
тогда
3 J-
FТ 2
^макс ~ R-----~----- 1,75.
6
Таким образом, наиболее выгодной формой симмет-
ричного двутавра при предварительном напряжении яв-
ляется двутавр, у которого площадь сечения, полок рав-
на 1—6=0,342 всей площаДи сечения балки. Величина'
изгибающего момента двутавровой балки наивыгодней-
шей формы ^без предварительного напряжения! выра-
жается формулой
3 Л
2	2 ’
О
Таблица, 31<3
Увеличение несущей способности при различных
, , значениях 6 при а = 1
6	. 0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	' 0,8
k 1+ 3—k	1.Ц1	4,154	1,2	1,25	1,304	1,314
, При определении силы предварительного напряже-
ния Р следует иметь в виду, что б^лка с затяжкой пред-
ставляет собой статически неопределимую систему и при
изгибе такой балки в зауяжке возникает дополнительное
напряжение, определяемое из "равенства
I _
Г Мх Мр
J EJ
о
ч
С М2х л V Мх
I _JLdl+ У -JL J
t EJ - EF,
NxNp'
EF
(31.11)
Происходит как бы самонапряжение системы,; кото-
рое может бытр учтено соответствующим увеличением
коэффициента а .
Наивыгодиейшая форма, двутавровой балки опреде- ) ной эпюры напряжения сжатия, т. е. сжатие в двутавро-
ляется из следующих условий.	вом сечении и растяжение в затяжке.
тогда
^макс 1.75
e-------------=1,24.
Ммакс 1Л14
т. e. несущая способность наиболее выгодной предвари-
тельно напряженной балки по сравнению с, наиболее вьь
годной ненапряженной балкой “Той же площади сечения
больше на 24%.•
Площадь сечения затяжки определяется из равен-
ства
Р
di = —
т
2Р	3 — 6	со
аР =-----• ----г- • , -=
F 3 — 26	F
В табл. 31.4 дано отношение в % площади сечения
затяжки ш к площади сечения F балки при а = 1. От-'
х
ношение — , обозначено, через р. Сечение затяжки
<	7?
составляет от 4 до 15% сечения балки.
При работе балки только нал постоянную нагрузку
возможно чередование предварительного напряжения с
загружением постоянной нагрузкой; 'в этом случае воз-
можно получение по всему сечению балки прямоуголь-
39—915
606
Раздел VIII. Предварительно напряженные стальные конструкции
Площадь сечения затяжки определяется из ра-
венства	'
Таблица 31.4 „
Отношение —
6	(О F		в % при р., равном 	х				
	3	4	5	, 6	7	8
0,3	' 4,8	11,1	8,9	7,4	6,3	5,5
0,5	13,3	10	8	6,7	5,7	5
-0,7	11 ,Ь	8,7	7	5,8	5	4,3
го
«о R 3 — 26
— = а — , —------------г-
F т 3(2ти+1)—26
(31.19)
Предельный возможный изгибающий момент в пред-
ft
варительно напряженной балке M'=RF—. Отношение
этого момента к предельному моменту той же балки без
' предварительного напряжения составляет ~	~ 3
М	3—2k 1
При £==0,5 увеличение момента М' равно 50%.
Практически предварительное напряжение вдоль
балки должно осуществляться ступенчатым.
2. Балка с затяжкой, расположенной ниже нижней
полки, изображена на рис. 31.7,6. При размещении за-
тяжки на расстоянии mh от нейтральной'оси балки нап-
ряжения в крайних фибрах будут равны
Р	Pmh
а = —. -—— j- --
F W
откуда сжатие в нижнем поясе
372^+1)—26
3-2k	;
поясе
3(2тп— 1)+ 2£
3 — 26
„	3(2/71 — 1) + 26
Е	3(2	1)— 2k
'Увеличение несущей. способности такой предвари-
тельно напряженной балки определяется выражением
= 1 + аЗ(^-1) + 2* .	18)
3(2/и+1) —2А '’
Асимметричный двутавр. В условиях внецентренио-
сжатия наивыгоднейшей формой сечения балки яв-
Рис. 31,8. Кривая увеличения в процен-
тах несущей способности предварительно
напряжённой балки с затяжкой, располо-
женной ниже нижней полки в зависимо-
сти от расстояния затяжки до оси балки
ляется асимметричный двутавр (рис. 31.9), характеризу-
6г
ющийся величиной асимметрии А = —, где hi и 62 —
61
расстояния центра тяжести сечения от крайних волокон.
Аналогично равенствам ,(31.6 )для асимметричного дву-
F
растяжение в верхнем
Р
== — *
(31.15)
(31.16)
(31.17)
тавра справедливы выражения:
111
h — F2 п2 62 ;
з 1	1
Г71+Г2 = /?2 fi2'ft2	:
6А J
k *
1 1+А
1 1 1
.2 2,2
п 6
1+А
(31.20)
а = —
R
На рис. 31.8 приведена кривая увеличения несущей
способности в зависимости от изменения m для случая
а = 1 и 6=0,5. При т=оо несущая способность увели-
чивается вдвое. При пг — 2 увеличение равно 70%. Следуя
приведенной выше методике, можно определить наивы-
годнейшую форму двутавра при различных гп. В табл.
31.5приведены значения 6.наивыгоднейших форм балок
для ряда частных значений т.
Таблица 31.5
Значения k наивыгоднейших форм предварительно
напряженных балок с затяжкой, расположенной ниже
нижнего пояса
m		1	2	3	4	5	00
k	0,668	0,591	0,649 -	0,535	‘ 0,526	0,521	0,5
„ г Ма
в~ 2 (1 + А
F
, н 2 U+A
111
TV7 с 2 ,2
Wi = F п 6
3
^а = 77 2 пТ
+ А)
6
fe(l + А)
6А
' А
J + A
Г___1
U + A
где /' — площадь сечения двутавра; 1С — площадь сече-
те	6 „
ния стенки; 6=—; п=—;гв—площадь сече-
г	а
ния верхней полки; Fn — площадь сечения ниж-
ней полки.
Гл. 31., Виды предварительного напряжения
607
При заданной площади сечения F группа коэффици-
, \	? форму сечения асимметрия-
ентов п, k, А определяет
кого двутавра.
а — двутавр; б — тавр
доказанных, иа рис. 31.11,6, в и г, а имеет соответ-
ственно следующие значения; а =4-1; а =0; а =—1.
Рис. 31.11. Суммарные эпюры нормальных
напряжений при различных соотношениях
между силой предварительного напряжения
. i ч 'и изгибающим моментом
а—г — варианты эпюр
Асимметрия двутавра увеличивается по мере перено-
са материала из нижней полки в верхнюю. Предельной
формой является тавр (рис. 31.9,6), для которого пло-
щадь стенки F с и площадь полки Fn выражаются фор-
мулами fc=fcF;- Fn = (l— k)F,
2
_ где k — *	.	(31.21)
Результативные напряжения в верхней и
фибрах двутавра определяются равенствами:
м	р	Pmhz .	D .
UZ1	F 4	
м	Р	Pmh2	п
-4—	——		-	= “Я
г2	F	uza
нижней
(31.22)
А — ос
откуда Р = RF----------= RFB ,
1 + А
(31.23)
Рис. 31.10. Асимметричная балка с затяжкой (1), рас-
положенной ниже нижней полки
а — эпюра нормальных напряжений
Предварительное натяжение затяжки, прикреплен-
ной к балке иа расстоянии tnh2 от нейтральной оси
(рис. 31.10); создает напряжения в верхней и нижней
полках балки
Р :Pmhz	Р Pmhb
{ ав == —-----г------: ан = —------- —------ .
- F 1Г1	F 1Г2
При отсутствии предварительного напряжения и при
загрузке балки в ней возникают момейт М и соответ-
М	М	,
с^вующие ему напряжения ав=—пгт; ан=Тт7- Выбирая
м<1	W2
величины Р и М и суммируя напряжения от их действия,
-можно получить любой вид. прямолинейной эпюры нап-
ряжений, т. е. можно задаться любыми величинами нап-
ряжения % и ан •
При отсутствии силы (Р=0) эпюра напряжения бу-
дет иметь вид, изображенный на рис. 31.11, а; увеличи-
' вая силу Р и одновременно величину момента М, можно
перейти к эпюрам, показанным на рис. 11,6, в и г, при
условии сохранения в верхней полке постоянного напря-
жения R. Такое изменение эпюры напряжений возможно
при повторном применении предварительного напряже-
ния, когда увеличение силы Р и момента М будет чередо-
ваться. Этот прием целесообразен только при постоянной
нагрузке.
Если напряжение в нижней полке а/?, то для схем,
Рис. 31.12; Графики зависимости С
от А при различных значениях а
c=k2 Г—d__Al
U+A 3 -J
А
при А < 2 k-
НА
при А > 2 k-
2
НА
Ь+А SJ
при А < 1 k=
НА
Л 1 t 2
при А > 1	---
НА
при А < 1	---
НА
Л <	2
при А > 1 й=-----
А4-1
39*
608
Раздел VIII. Предварительно напряжённые стальные конструкции
Отметим, что Р не зав’исит от /и, т. е. от расположе-
ния затяжки. Из уравнений (31.20), (31.22) и (31.23)
получается
з I 1
M = RF 2 П2 А2
6(1+«)	А(А-а)
6 ‘ + (1 + Л)>
• А
А+А;
(тп —1)
(31.24)
Величина момента М в зависимости от m увеличи-
вается по линейному закону. ; При расположении-затяж-
ки в плоскости нижней полки/ т. е. при т=1
\ ± ±
M = RF 2 п2 С ,	(31.25)
г ЛГ Л *(!’+«) ]
г,е с-к
Величина С в случае постоянного значения А имеет
максимум при
7=_______~______
(1+а)(1 .+ /!)•
31.26)
Значение k ие может быть больше величины k~
которой двутавр приобретает форму тав-
2
=тта ’при
ра, поэтому в случаях, когда формула (31.26) дает боль-
2
шую величину, следует подставлять величину fe =
Кривые зависимости С от А для значений а =1, ‘
а =0 и а——1 даны на рис. 31.12. Для определения,
Смаке в/Частных случаях для а«1/ах=0,. а=е—1 следу-
ет полагать fe= и тогда
1+4
__ 3	/К-	_ ±
С=/Г А(1+,А)' 2- ^у-(1 + а)(1 + А) 2
и для Смакс по переменной А
А = 3 + а;: A =	’ Смакс =
1	’ 3(4Н-а)Г
В табл. 31.6 приведены, максимальные значения М
для ,различных а.	'	‘ -
Таблица 31.6
Наибольшие значения М при разных а
Тип балки	а	А	k	М	Р
	" 1	4	0,4	3	1 2	2 0,422 RF п	0,6 RF
Тавр предвари- тельно напря- женный	0	3	0,5	' 3	1 2	2 0Л71 RF\n	0,75 RF
				Л 1	
	—1	2	0,667	2	2 0,544 RF п	1 RF
Двутавр симмет- ричный без пред- варительного на- пряжения	—	1	0,5	3	1 0,236 RF2 п2 j	0
Из табл. 31.6 следует, что при т=1 в пределе воз-
можно увеличение изгибающего момента (несущей спо-
собности) в — -2,3 раза. -	" /
О,zoo
,t Практически величину k следует принимать равной
< 1,5	> ‘
я = 777J » при которой кривая изменения С для случая
а = 1 показана на, рис. 31.12 пунктиром.
Длях определения экономичности системы затрата
металла принимается пропорциональной площадям се
чения балки и затяжки Стоимость проволоки в изделии
принята удвоенной против стоимости металла балки
1 Приведенная площадь, учитывая формулу (31.23), будет
- \ >
V	2Р /	D д
rnpx=r + 2o) = F + — =f 1 + 2—В , (31.27*
т •, \ т /
где и — допущенное в проволоке напряжение.
Из формулы (31.25) следует, что
2
М3 D
^пр = 2 1 *	'28)
R3 п3
14-2^-В
где D = ----------- •
СТ
При' заданных R и п приведенные площади Гцр про-
порциональны величинам D. В табл. 31.7 приведены зна-
чения величин В, С и D.
Таблица 31/
, Значения В, С и D при /?=2100 кг/см? и
т s=10 500 кг!см2
Тип балки	а	В	С	D	'%	Экономия в %
Тавр предварительно напряженный	1 0 - —1	0.6 0,75 1	0,422 . 0,471 0,544	2,2 2,15» 2,1	84 ' 82,1 80,2	16 18 20
Двутавр симметрич- ный без предваритель- ного напряжения	—	0	0,236	2,62	100	>
Таким образом, экономия по стоимости достигает
20%.	' *	г
При временной нагрузке расчетными эпюрами нор-
мальных напряжений будут: эпюра от действия - силы
предварительного напряжения Р{ и эпюра результатив-
ная от совместного действия момента Af и силы Р='
= Рх + Р2, где Р2 — приращёние усилия , в затяжке прь
«действии момента М (явление самонапряя$ения). При
действии силы < Р\ напряжение в нижней полке
не должно превышать расчетной величины /?, т. е. "^г+.
, P\mh2
+ —— =т=Я, а для полной силы Р напряжение может
М<2	’	.	।	г
быть увеличено в отношении	1
Гл 31 Виды предварительного напряжения
609
Р
л р р 1
Э ” Рг Р-Р2 ~ j _ Ра
р
Р , Ptnh2	а п
Цожио написать——=р/(, откуда при лп—! -
г м/а	~	*
__.6Л-Ц1_±Л)8..
_₽/?F6X(l +А)-Л(1+А)« .	' ’ )
Сила Ps определяется как усилие в затяжке
Пренебрегая работой упоров и учитывая, что Л/р =0,
7, IF, F — постоянны, Мх= mh2, N.v=l, Мр = Mt по-
лучим
I
mh2 j Mdl
Pl =3 ----------0	---------- Ж
I
J	J I
+ — + —
to	F J
______aM__________
u , W2 , lFa
mh% +	+ ~~
rnw mF
(31 31)
де a — коэффициент, зависящий от вида нагрузки, при
равномерной нагрузке а=2 */з, при сосредоточенном грузе
а«х*/2
Для случая расположения затяжки в плоскости,ниж-
*гей полки балки (т=1)
______аМ__ ,
^-г+—
Р2 _______аМ
~Р~~	/ IF2 \
\	Г j ,
Для'симметричной эпюры напряжения при
предыдущему
(31.32)
а»1 по

3	1
M. — RF 2 n2
(31.33)
Ра
При подстановке в (3132) — =а
i 4 А
5(А-1)+(5-А)-^-
К
полагая — == 5, получим
к
Ра аА Л Л 5
==----- и р =---------
1 Р 5 я си 5
(31.34)
ООО/-
Рис, 31 13 Опытная подкрановая балка с предваритель-
. ным натяжением
/ положение, затяжки до натяжения, 2 — то же, после натя*
жени я
Сопоставляя выражения (3129) и (3133), получаем
для величйны Р другое выражение
_ 5(Л -
~ 5-4 ‘
(31 35)
Приравнивая выражейия (31 34) и (31 35)/находим
уравнение, определяющее значение А, в котором при од-
нократном предварительном напряжении и симметрич-
ной эпюре напряжения момент приобретает наибольшую
величину
аА2 - (6 + а) А + 10 = 0.	(31.35
При равномерной нагрузке а=2/3 и уравнение (31 36)
принимает вид 42—104 + 15=0, откуда А = 1,84, ₽= 1,33;
6=0,648, С=0,348, В=0,296, D = 2,25
При сосредоточенном грузе а= !/2 и уравнение прини-
мает вид А2— 13А+20=0, откуда 4 = 1,78, ₽ = 1,21, 6 =
=0,64, С=0,342, В=0,28, D=2,27
Следовательно, при однократном предварительном
напряжении достигается экономия с учетом стоимости
тросов (табл 316) в 100— —— 100= 14% Экономиче-
ский эффект может быть повышен путем1 некоторого уко-
рочения длины затяжки и соответствующего увеличения
коэффициента а *
610
Раздел VIII. Предварительно напряженные стальные конструкций
Примеры. На рис. 31.13 приведена отечественная
конструкция одной опытной подкрановой балки из се-
рии 8 балок с предварительным напряжением пррлетом
12 000 мм и высотой от 850 до 1500 мм, рассчитанных
под краны грузоподъемностью от 5 до 75 т. Сечение ба-
Рис< 31.14. Сталебетонное предварительно напряжен-
ное пролетное строение моста
а — схема; б — поперечный разрез; в — зажимное приспо-
собление
лок —асимметричный двутавр с величиной асимметрии
А = 1,7 -г 1,8. Затяжка представляет собой пучки из 52!
проволок диаметром 5 мм. Балки выполнены из марте-
* новской стали-мар^ки Ст. 3, затяжка из проволоки с вре-
Рис. 31.15. Сталебетонное предварительно напряжен-
4	ное пролетное' строение моста
а — схема пролетного строения; б — схема расположения тро-
сов; в —- поперечный разрез
менным сопротивлением 17 000 кг]см2, расчетные сопро-
тивления соответственно 2100 и 9500 кг)см2. Площадь
еечения; затяжек составляет от 5,5 до 8% от площади
сечения балок. Натяжение затяжек производилось иа-
тяжным болтом. Пучки скреплены' с нижним поясом^
скобами.
На-рис. 31.14 показано выполненное за рубежом
сталебетонное пролетное строение моста пролетом 34 м.
Главные стальные предварительно напряженные ’балки
сплошного сечения, высотой 1400 мм. Предварительное
напряжение создается тросами, по четыре для каждой
балки, расположенными внутри нижнего пояса коробча-
того сечения, Каждый трос состоит из 52 проволок диа;
метром 5,3 мм. Проволока — из стали Сигма 150, бал-
ки — из Сг. 52 с.допускаемым напряжением 2400 кг)см2.
Железобетонная плита проезжей части включена в ра-
боту главиых'балок. Натяжение тросов выполнено с по-
мощью домкратов. Полость нижнего пояса балок, где
расположены тросы, заполнена битумом.
_На рис. 31.15 приведена схема трехпролетного авто-
дорожного моста с пролетами 37,8+50,44-37,8 м. Тросы
диаметром$72 мм расположены по синусоидальным кри-
Рис. 31.16. Сталебетонное предварительно напряженное
пролетное строение моста
а — схема моста (продольный и поперечный разрез)"; б — схема
расположения упоров. и проволочных петель натяжного уст-
ройства; в — конструкция упоров; 1 — неподвижный упор; 2 —
подвижный упор; <3 —домкрат мощностью 100 т
вым с внутренней стороны стенок главных балок пролет-
ного строения. Предварительное напряжение создается
в зонах положительных и отрицательных моментов. Эко-
номия стали,составляет 33%.
Для одной из сибирских рек запроектирован мост с
неразрезиыми главными балками (рис. 31.16). Натяжные
устройства здесь сконструированы в виде петель из мот»
ков проволоки. Каждая петля надевается на два упора,
расположенные на верхнем, поясе иа участке опорных
моментов. Один упор в каждой паре — подвижной. Пос-
ле необходимой подвижки и натяжения петли этот упор
приваривается к поясу балки. Восемь петель одинаковой
длины расположены симметрично по отношению к оси
опоры .со сдвижкой на 3,66 м. Для компактности пет-
лям путем скручивания придана форма восьмерок. Каж-
дая петля состоит из 90 витков проволоки диаметром
Злии с временным сопротивлением 18 000 кг/см2. Систе-
ма петель при их напряжении дает ступенчатую эпюру
разоружающих моментов.
Гл. 31. Виды предварительного напряжения
611
31.2.	ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ,
СОЗДАВАЕМОЕ ВИДОИЗМЕНЕНИЕМ ЭПЮР
НАПРЯЖЕНИЙ
/
Предварительным выгибом вверх силой Q располо-
женных одна над другой балок (рис. 31.17) и соедине-
нием их в таком положении с последующим устранением
силы Q шолучается балка со ступенчатыми эпюрами
внутренних напряжений Для балок с равным распреде-
лением материала между полками и стенкой остающееся
Рис. 34.17. Создание предварительного напряжения в
балке путем предварительного выгиба ее
а — предварительный выгиб, б — эпюра нормальных напряже-
ний, соответствующая предварительному выгибу; в — эпюра
напряжений пдсле снятия силы, г — нагружение полезной на-
грузкой; б —эпюра нормальных напряжений, соответствующая
нагружению полезной нагрузкой
на кромках напряжение составляет Vs напряжения на
нейтральной оси и обратно ему по.знаку. При расчетной
нагрузке эпюра упругих напряжений становится прямо-
угольной. Увеличение несущей способности ^составной
балки за счет предварительного выгиба получается око-
ло 20%.
Рис. 31.18. Предварительное напря-
жение балки из стэли марки Ст. 3
с листами из низколегированной
стали
а — сечение; б — эпюра нормальных напря-
жений прн предварительном выгибе (без
Включения в работу листов); в — эпюра
нормальных напряжений после присоедине-
ния листов и устранения силы, создающей
предварительный выгнб; г — эпюра нор-
мальных напряжений, соответствующая
предельному использованию несущей спо-
собности балки при ее загружении
Предварительное напряжение позволяет получить '
ступенчатую эпюру напряжений в 'составной балке из
различных марок стали и использовать расчетное напря-
жение каждой из сталей. Например, комбинированная
балка составляется из прокатного двутавра стали'марки
Ст. 3 и горизонтальных листов из низколегированной
стали. Расчетные сопротивления сталей соответственно
Roи причем Ro < Ri. Предварительное напряжение
для получения скачка в напряжениях создается выгибом
вверх прокатного двутавра. В этом положении к нему
присоединяются горизонтальные листы, и сила предвари-
тельного выгиба устраняется/ Сечение балки и последо-
вательно получаемые эпюры напряжений приведены на
рис. 31.18. Предварительное напряжение балки задается
равным
п Ао
со ~ Ri — Ro .
Al
Напряжение «j в листах после устранения силы
предварительного изгиба равно а0 ~ . Здесь И^о и
Wi — моменты сопротивления двутавра и составной бал-
ки, И?! = WQ V 4-~[ ~ + 1 ) или приближенно =
Al 4 \ hi )
Aq
«ИРоТ+^Ао, где F—площадь сечения каждого из го-
Ai	,	\
ризонтальных листов.
При Ro==21OO кг)см2 и Ri=2900 кг)см2 общая эконо-
мия стали около 10%, при этом экономия в стали заме-
няемых листов — около 30%.
31.3.	ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ,
СОЗДАВАЕМОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ЭПЮР
ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ
В многопролетных неразрезных балках путем под-
домкрачивания, подъема или опускания опор можно ме-
нять очертание эпюры моментов, добиваясь того или
Рис. 31.19. Эпюры цемен-
тов в неразрезных балках,
регулируемые за счет подъ-
ема или опускания опор или
введением шарниров в про-
летах
а — прн неизменном состоянии
опор н пролетов, б — при подъ-
еме средних опор, в — при опус-
кании средних опор,, г— при
введении шарниров посередине
средних пролетов
иного соотношения величин опорных и пролетных момен-
тов. На рис. 31.19 приведены эпюры моментов трехпро-
летной балки при равномерной нагрузке: а) без поддом-
612
Раздел VIII. Предварительно напряженные стальные конструкции
крачивания; б) при подъеме средних опор; в) при опу-
скании средних опор. Регулирование эпюр моментов-
практичёски дает весьма существенный1-результат в ав-
тодорожных и городских мостах, у которых постоянная
нагрузка составляет 60% и более от полной нагрузки.
В связи с возможностью регулирования . эпюр мо-
ментов особенно выгодно применение балок переменной
высоты; при этом целесообразно^ увеличивать момент
там, где больше' высота балки, т. е. на'опорах. Для ба-
лок переменной высшы При преобладании постоянной
нагрузки может оказаться выгодной эпюра, соответст-
' вующая постановке шарниров посередине средних про-
летов (рис. 31.19, г). Практически такая эпюра создает-
ся при навесной уравновешенной сборке пролетных
строений; затем'временные шарниры в серединах проле-
тов глушатся, и система начинает работать на полезную
нагрузку как неразрезная.
ЗЕ4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
/ СОЗДАВАЕМОЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЖЕСТКОСТИ КОНСТРУКЦИИ
Элементарной^ статически неопределимой системой
является плоский стержневой прямоугольник с двумй
гибкими диагоналями (рис. 31.20, а). При натяжении од-
ной из диагоналей такое же натяжение создается и во
второй; а все стержни наружного контура получают
сжатие. При'действии на прямоугольник боковой силы
Р работают обе предварительно напряжённые диагона-
ли; если сжимающая сила не превосходит силы предва-
рительного натяжения, сжимаемая гибкая диагональ не
выпадает из работы Поэтому перемещение узла А бу-
. дет вдвое меньше против случая ненапряженных' диа-
«гоналей. Предварительно растянутыми’ и гибкими могут
быть и элементы внешнего контура'прямоугольника, при
этом жесткие диагонали окажутся сжатыми
(рис. 31.20.6).
Эти приемы используются в конструкциях, радиоба-
шен, опор водонапорных башен (рис. 31.20, в, а), опор
шаровых емкостей и др Запас против выпадения из ра-
боты Гибких напрягающих элементов принимается в
80—30%.
Путём предварительного напряжения можно резко
уменьшить переменность величин напряжений и, следо-
вательно, возможность усталостных явлений. Простей-
шим примером является балка, раскрепленная напряжен
‘ Рис 31 20. Пред-
варительное на-
пряжение, повы-
шающее жест-
, кость конструкций
а — жесткого прямо-
угольного контура с
помощью гибких диа-
гоналей. б — жестких,
диагоналей с помо-
щью гибкого конту-
ра; в — опоры водо-
напорной башни из
жестких прямоуголь-
ных контуров с по-
мощью гибких диаго-
налей;' г — то же, из
жестких диагоналей
с помощью гибкого
контура
/zyzzz/
Рис, 31.2L Ба^лка, раскреплен*
ная натяженным тросом (ти-
жем),  . '
ным тяжем (рис. 31.21). При загружеиий балки нагруз-
кой Р, не превосходящей силы тяжения троса, она рас-
пределяется между балкой и тя'жем пропорционально их
жесткостям. Прогиб балки от действия силы Р резко
уменьшается. Тяж работает на сжатие.
Г Л АВ А 32
ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
32.1.	РАБОТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ
НИТИ НА, СЖАТИЕ
Способность растянутого гибкого элемента работать
иа сжатие используется в устройстве жестких опор на-
? плавных, мостов Понтон грузоподъемностью большей,
чем возможная на него нагрузка (пбстояннаяН-времен-
ная). погружен в воду ниже поверхности и прикреплен
к заанкеренным на дне тросам. При появлении нагрузки
понтон сохраняет Свое положение по высоте и ведет
себя так, как если бы вместо тяжей были жесткие стерж-
ни. Положение^ грузоподъемность понтона сохраняются1
независимо от колебания уровня воды.
Этот прием был использован в варианте проекта
перехода через Мессинский пролив, схема которого по-
казана на рис. 32.1, а. Опорами двухсотметровых про-
летав служат торробразные .понтоны, закрепленные на
13 м ниже уровня моря (рис. 32.1, б). Наружный диаметр
тора 40 м; диаметр сечения тора 10, jw; объем 7400 м3.
Сверху тора размещается пирамидальная опора из четы-
рех трубчатых стоек й оголовка. Тор в четырех точках
соединяется тяжами с тремя из четырех анкерных бло-
ков (всего 12 тяжей). Каждый тяж представляет со-
бой стальной канат диаметром 85 мм. На каждую опо-
ру приходится'нагрузка в 2900 т.'
Работа на сжатие гибкой напряженной нити в иной
форме использована в конструкциях моста Флорианпо-
лис; построенного в Бразилии в 1926 г. Мост несет ав-
тодорогу, железную., дорогу и акредук. Пролет моста
340 м (рис. 32.2) Особенностью этой схемы является
совмещение цепи и верхнего пояса жесткой, фермы, т. е.
элементов/работающих на противоположны^ по знаку
Гл. 32. Особые случаи предварительного1 напряжения
613
Рис. 32.1. Схема моста через Мессинский пролив
а — общий вид; б — опора (перспектива)
, Рис. 32.2. Схема моста Флорианполис
напряжения, при преобладании напряжений, растяже,-
яия; при этом цепь заменяет верхний пояс фермы. По-,
вишенная высота фермы имеет место в четвертях про-
лета, что увеличивает жесткость сйстемы.
Вантовый переход через Волгу для'канатной дороги
на строительстве. Волжской ГЭС именй ^ХП, съезда
КПСС построен в 1955 г. Вантовый мост пролетом 874 м
Рис. 32.3., Схема вантового перехода через -р. Волгу
1 а — исходная схема; б г- осуществленная ( система
предназначался »для четырех линий канатной дороги с
суточной производительностью до 20,тыс. т груза. Ис-
ходной системой послужила схема, из двух? поя со в кана-
тов, соединенных треугольной решеткой, как это-показа-
но на рис. 32.3. Все элементы выполнены из1 тросов. При
натяжении нижнего пояса все элементы. системы полу-
чают растяжение. В таком* предварительно напряжён-
ном состоянии система под нагрузкой .работает как жест-
кая ферма? При наличии в узлах нижнего* пояса усилий
от постоянной' нагрузки криволинейное очертание ниж-
него пояса могло быть заменено прямолинейным: Сис-
тема получает вид по рис. 32.3, б. Эта схема и была
осуществлена.
32.2.	НОВЫЕ СИСТЕМЫ
а: консольная балочно-рамная система
В автодорожных и городских мостах1 нашла при-
менение новая консольная балочно-рамная система про*
летного строения с предварительным напряжением. Про-
летное строение представляет собой двухконсольную
балку переменного сечения, опирающуюся на стойки. В
таком виде система весьма выгодно работает на боль-
шую часть постоянной нагрузки. Для остальной нагрузки
система меняется. К консолям крепятся тяжи, идущие
наклонно к,низу опорных стоек. Предварительное напря-
женку тяжей достигается присоединением их к консолям
при соответствующем временном загружейии консолей
Система* превращается в двухшарнирную раму. Распор
в раме появляется только от времейной, а не от суммар-
ной полной нагрузки, вследствие чего величина его зна-
чительно меньше, чем в других распорных системах;
уменьшается соответственно и объем кладки' опор. На
рис. 32.fl приведена схема конструкции моста этой си-
стемы пролетом 102 л с первыми примененными в СССР
сварными пролетными строениями из низколегированной
стали марки НЛ2/
Б. ОБОЛОЧКИ
Предварительное напряжение может быть использо-
вано для увеличения устойчивости оболочек. На рис. 32.5
показана схема коническогр предварительно напряжен-
ного покрытия резервуара. Конструкция состоит из бор-
тового кольца жесткости, ^конической оболочки, ради-
альных тяг и центрального распорного кольца. 1дри на-
тяжении радиальных тяг распорное кольцо подымается
вверх и натягивает оболочку. В, целом конструкция по-
добна велосипедному колесу.
614	Раздел УШ, Предварительно напряженные стальные конструкции
Put. 32.5. Схема
предварительно на-
пряженного покрытия
резервуара
а.—план; б — внд сбо-
ку; / — кольцо жестко-
сти; 2 — коническая обо-
лочка; 3 — радиальные
тяги; 4 — распорное
кольцо
По принципу предварительно напряженного велоси-
педного колеса сконструировано и перекрытие американ-
ского павильона на Брюссельской выставке 1958 г. (см.
главу 14).
32.3.	СЕТЧАТЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Сетчатые покрытия двойной кривизны с висячими
несущими тросами и выпуклыми удерживающими тро-
сами. Такая система при предварительном напряжении
удерживающих тросов работает как жесткая. Конструк-
ция покрытия образует как бы высечку из поверхности
гиперболического параболоида.
Рис 32.6. Сетчатое покрытие над спортивным зданием в г. Ралей (США)
Гл. 32. Особые случаи предварительного напряжения	615
Наиболее крупное сооружение такого типа — выста-
вочное и спортивное здание в г. Ралей штата Северная
Каролина в США (рис. 32.6). Здание рассчитано на раз-
мещение трибун на 5424 зрителей и размещение еще
4000 переносных мест. Диаметр перекрытия 91,5 м. Жест-
ким контуром являются две железобетонные наклонно
расположенные и пересекающиеся параболические арки.
К ним прикрепляются тросы перекрытия, идущие-в двух
взаимно перпендикулярных направлениях и образующие
поверхность двоякой кривизны Ячейки сетки 1,83X1,83 м.
Настил из волнистой стали. Вес кровли 30 кг/м2. Диа-
метр несущих тросов от 19 до 33 мм, поперечных от 12
до 19 мм.
Конструкция секции Советского павильона выставки
1959 г. в Сокольниках (Москва) состоит из 4 вертикаль-
но стоящих алюминиевых арок пролетом по 15 м. Меж-
ду арками натянуты несущие тросы. Удерживающие
тросы расположены поперек несущих и прикреплены
концами к контртросам, идущим вниз от арки к арке.
Натяжение контртросов приводит все сетчатые перекры-
тия в напряженное состояние. Таким образом, система
тросов образует напряженную сетчатую поверхность
двоякой кривизны.
Примеры других сетчатых конструкций / (павильон
Европы на Брюссельской выставке, перекрытие театра
ЦДСА) приведены в главе 14.
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ
(ГОСТ) К РАЗДЕЛУ VIII
3062—55. Канаты стальные. Канат спиральный т%па
ЛК-0 1X7=7 проволок. Прядь 1+6.
3063—55. Канаты стальные. Канат спиральный типа
ТК 1X19=19 проволок. Прядь 1+6+12.
3064—55. Канаты стальные К^нат спиральный типа
ТК 1 Х37=37 проволок. Лрядь 1+6+12+18.
3065—55 Канаты стальные. Канат спиральный типа
ТК 1X61 = 61 проволока. Прядь 1 + 6+12+
+ 18+24.
3090—55., Канат£>1 стальиые. Канат спиральный закры-
тый с одним слоем зетообразной проволоки.
3241—55. Канаты стальные. Технические условия.
ПРИЛОЖЕНИЕ
5058—57*. Сталь низколегированная конструкционная
Марки и общие технические требования.
7348—55. Проволока стальная круглая углеродиста»
1 для предварительно напряженных, железобе
тонных конструкций.
7675—55. Канаты стальные. Канат спиральный закры-
тый с одним слоем ^клиновидной и одним
, слоем зетообразной проволоки.
7676—55. Канаты стальные. Канат спиральный закры-
тый с двумя слоями клиновидной и одним
слоем зетообразной проволоки.'
9458—60. Сталь углеродистая толстолистовая и широ-
, кополосная термически обработанная. Тех ни
ческие требования
БИБЛИОГРАФИЯ К РАЗДЕЛУ VIII
1.	БирюлевВ. В., О стальных балках с предвари-
тельно напряженной затяжкой. Известия высших учеб-
ных заведений. «Строительство и архитектура» № 3,
1958. ‘	4
2.	В а сильев А. А., Ев д о к и м о в а В. П., Опыт-
ное применение стальных предварительно напряженных
балок. «Промышленное строительство» № 10, 1960.
т 3. В а х у 0 к и н В. М., Предварительное напряжение
элементов стальных конструкций. «Бюллетень строи-
тельной техники» № 18, 1949.
4.	Вахуркин В. М., Предварительное напряже-
ние стальных конструкций. Экономия металла 'при при-
менении, стальных конструкций, Госстройиздат, 1958.
5.	Вахуркин В М., Предварительное напряжение
стальиых конструкций., ГПИ Проектстальконструкция.
«Материалы по стальным конструкциям» № 2, 1958.
6.	В а х у р к и н В. М., Предварительное напряже-
ние Иг оптимальные формы изгибаемых элементов. ГПИ
Проектстальконструкция. «Материалы по строительным
конструкциям» № 3, 1958.
7.	Вахуркин В. М., К выбору формы стальной
балки с предварительным напряжением «Строительная
механика и расчет сооружений» № 2, 1959.
8; Веденников Г. С., Предварительно напряжен-
ные стальные балки., Известия высших уцебиых заведи
ний «Строительство и архитектура;» № 1/1958.	। 4
9.	Воево дин ,А. Н., Легкая стальная,радиомачт^
шпренгельного типа. «Вестник связи» №/5, 1952.
10.	Г а й д а р о в Ю. В.,, Об устойчивости предвари-
тельно напряженных конструкций при их изготовления
и эксплуатации. Известия высших учебных заведений
Министерства высшего образования. «Строительство в
архитектура» № 5, 1959.
11.	Гайдаров Ю. В., К вопросу о предваритель-
ном напряжении в . элементах металлических конструк-
ций. «Бюллетень строительной техники» №к 23, 1950.
12.	Гайдаров ,Ю. В., Предварительно напряжен-
ные, стальные конструкции. «Строительная промышлен-
ность» “№ 6, 1957.
13.	,Г о р д и н Ц. Г., Предварительно напряжённые
металлические балки комбинированного сечения. Глав-
ленинградстрой. «Бюллетень технической информации»
№ 7, 1958.	’
”	14. Карташов К. Н, Висячие покрытия общест-
венных зданий. «Архитектура СССР» № 5,^1957.
<15	. Кириллов К. М., Предварительное напряже-
ние металлических конструкций за рубежом, Автотранс-
издат, 1956.
Библиография
1—	!_ j... ——	 I, ! — I I I  —III  i I.. .1	, ,
1I6.	Клепиков С. H., расчет предварительно на-
тряженных стальных форм. «Строительная промышлеи-
юсть» № 7, 1958.
17.	К р а с а в и н Б. Г., Большепролетные галереи
: -применением напряженно армированной конструк-
ции. «Новая техника и передовой опыт в строительстве*
' Nb 9, 1957.	’	,
18.	Лабзенко В. И. и Яресько В. Д., Экс-
-периментальное исследование стальных предварительно
напряженных составных балок. «Бюллетень строитель-
ной техники» № 12, 1Q57.
19.	Лященко М. Н., Искусственное регулирова-
' те. напряжений при усилении металлических конструк-
ций путем введения предварительного напряжения эле-
ментов. Труды Ленинградского технологического' инсти-
тута, вып. XXI, 1951.	, '	_t
19а. Николаев И. С., Мельников Н. П., Все-
мирная Брюссельская7выставка 1958 г. Госстройиздат,
1962.	.
20.	Попов Г. Д., Вантовый переход канатной до-
ооги рекордного пролета на строительстве Сталинград-
ского гидроузла. «Строительная промышленность» № 12,
,1955.
21.	С кур ат Г. И. и др:, Мост сзпредварительно
напряженным металлическим1 пролетным строением/
«Транспортное строительство» № 6, 1960.
22.	С п е р а н с к и й Б. А., Стальные предваритель-
но1 напряженные фермы производственных зданий и со-
оружений. «Промышленное строительство,» № 10, 1£60.
23.	Инструкция по проектированию предварительно
/ напряженных стальных конструкций (Проект I960 г.,
' ИСК и ЦНИИСК)- ’	'
, 24. Ashton N. Prestretching increaser st/ength of
steel T — beams in University Lowa tests, «Civil Engine-
ering» № 3, 1949.
,	25. В a n d e 1 H. Das prthogonale Seilnetz hyperbo-
lischparabolischer< Form unter vertikalen Lastzustanden
und Temper^turanderung, «Der Bauingenieur» H. 10,
1959.
26.	Bauch F. und Joos J., Stra'ssenbrucke uber
den Wesel — Dateln — Kanal in Dorsten, «Per Stahlbau»
H. 11, 1955.	?
27.	В er ridge P.,'Lee H., Asce M., Prestrfessing
restores , weakened truss bridge, «Civil Engineering»
№ IX, 1956.
28.	В e r r i d g e P., Prestressing strengthens a
wrought —iron bridge, «Civil Engineering» № 8, 1957.
29.	В u c h w a 11 e r R., ,S h i u Y., The behavior of
prestretched structural steel beams, «The Weldfng Jour-
nal» № 11, 1948.
30.	Burkhardt E. Strassenbrucke uber den Schif-
fahrtskanal zu Laufen am Neckar, «Die Bautechnik» H. 7,
1955
к разделу VIII |	617
	.	.....-	*	...Ml --I—=»' ।		-W.
31.	Donald A., Chamberlain, Prestressed wind
bracing in Queen Elisabeth Hotel, > «Civil Engineering»
№ 7,1957.
32.	C a m p b e 11 A., «Engineering1 News Record» July
16, 1953.
। 33. D i s ch i n ge r F., Stahlbrucken im Verbund mit
Stahlbetondurchplatten bei gleichzeitiger Vorspannung
durch hochwertige Selle, «Der Bauingenieur» H. 11, 1949.
34. Fritz B., Vorgespannte Stahlkonstrucktionen,
«Der Bauingenieur» H. 3, 1952.	. ।	,
35. F г i t z B., Vorgespannte stahlerne Fachwerkbin-
\ der, «Def Bauingenieur» H. 7, 1955.	1
' 36. Pritz'B.," Uber die Berechnung und Konstruktion
vorgespanntel- stahlerner Fachwerktrager, «Der Stahl-
bau» H. 8, 1955.
1 37. Hahl,‘ L’ossature metallique du pavilion des
Etats — Unis a 1‘Exposition de Bruxelles,. «Acier». № 2,
1958.	(	/	'
38	Hayden A., Bruckenbau unter besonderer Be-
rucksichtigiing^des Stahlleichtbaues, «Der .Bauingenieur»
H. 6, 1955.
39.	J e n k i n s S., Prestressed steel lattice girders,
«The Structural Engineer» № 2, 1954.
40.	К 1 о p p e 1 K-,\S о s s e n h e i m er H., Die Vorsch-
lage des Stahlbaues beim Wettbewerb 1951 fur die neue
Strassfen Brucke uber den Rein bei Worms,«Der Stahl-
Баи» H. 4, 1954.	'
41.	К1 о p p e 1 K., WeihermGller H., Der nach-
lassbare Betrag in Spanngliedern, «Der Stahlbau» H.. 4.
19j54.
• 4^. Lacher ,G„ Ein 'neuer Vorschlag zur Uberqu-
, erung der Meerenge von Messina, «Stahlbau», № ( 12,
1957.
43.	L’ A11 e m a n d, , Das Stadion von Montevideo,
«Der,Bauingenieur» H. 2,4959.
44.	Levin ton Z„ Terminal’s, prestressed steel roof
is umbrella for jet passengers, «Engineering News
Record» March 5, 1959.
45.	Lee H., Why prestress new steel members?
«Civil Engineering» № 1, 1955.
46.	Magnel G., Prestressed steel structures, «The
Structural Engineer» № 11, 1950.	t
47.	Magnel G., Constructions en acier precomprine,
«L’ossature' metallique» № 6, 1950.
48.	Magnel G., L’acier ргёсотрппё, Nouvelles
considerations, «L’ossature metallique» № 9, 1950.
49.	M a g n e 1 G., Le charpentes, en acier precomprinfc,
«L’ossature/metallique» № 10, .1953.
50.	Magnel G., Long prestressed steel truss erected
for Belgien Hanger,. «Civil Engineering» № 10, 1954.
51:	Magnel G., Prestressing reduces cost of Belgi-
en Hanger, «Civil Engineering» № 1, 1954.
52.	Merrit F., Curved roof on cables spans big
area, «Engineering News Record» Oct. 2; 1953
618	Библиография
\ '.......' , ’ ' л
53.	Moenaert Р., Toitures et parois еп cables
precontraints, Grand auditorium de I’Universite libre de
Bruxelles, «Acier, Stahl, Steeb № 7—8, 1960.
54.	Frei O., Das Hangende Dach.
55.	Prestressed steel structures (Discussion), «The
Structural Engineer», № 7, 1951.
56.	Reining A., Vorgespannte Stahlkonstruktionen,
«Der Stahlba'u» H. 4, 1954.
57.	Rogers P., Prestressing Steel Trusses Cuts
Cost, «Engineering News Record» Sept. 17, 1959.
58	S a m u e 1 у F., The Skyion.
59.	Samuel'y F., Structural prestressing, «The
Structural Engineer» № 2, 1955.
60.	Schreiter V., Neuerung im Hallenbau
«Spannstahldacher», «Bauwirtschaft» № 13, 1955.
61.	Soete J., Possibilities of the prestressing of
Metallic Construction, Transactions of the Institute of
Welding, Oct. № 5, 1951.
62.	Sossenheimer H., Vorgespahnte Stahlkonst;
ruktionen, «Der Stahlbau» H. 10, 1951.
63.	Steinman D., A practical treatise on suspen-
sion bridges, 1945.
к разделу VIII
- ........ 7'".	------- 4	'	 —	'	(
64.	Sftei n m a n D., Pont suspendu de type «Florian-
polis», «Acier, Stahl, Steel» /(b 1, 1957.,
65.	S t e i m a n F., Messina strait suspension bridge
to span 5000 ft.	J
66.	S z i 1 u г d R., Strengthening steel structured by
means of piestressing, «The Engineering Journal» Oct
1955.	-	'
67.	T e t z 1 a f f W., R u b i n о w W., Neuartige Seib
dachkonstruktion, «Bauplannung» № 1, 1958.
68.	V a n d e p i 11 e D., Le pavilion Marie Thumas de
i «La Commercial des Conserves», «Acier, Stahl, Steel»
ч № 4, 1959.
69.	Ward P., Proceeding of the Institution of Civil
Engineers, Part I,- July, № 4, 1952.
70.	Wenk H., Neubau der westlichen Fahrbahnseite
fur die Autobahnbrucke bei Montabaur, «Der Stahlbau»
H. 6; 1954.
71.	Prestressed steel work of Harlow New Town,
«The Structural Engineer» Oct. 1955.
72.	Unique Roebling — designed tensioning system
used to erect suspended roof cables of Utica Civic Audi-
torium, «Engineering News Record» August 20, 1959
В 1962 г. ГОССТРОЙИЗДАТ
ВЫПУСТИЛ В СВЕТ
следующие издания
1.	Исследования по стальным конструкциям. Сборник ста-
тей, под ред. Бал д,и на В. А, ЦНИИСК АСиА СССР, 246 стр»,
5 000 экз., 1 р. 1*5 к. '	, ' v , ч
(	2. Материалы по металлическим конструкциям. Вып. 6.,
под ред. Мельникова Н. П., Госстрой СССР. Главстрой-
проект. Проектстальконструкция, 188 стр., 3 000 экз., 70 к.
3.	Материалы по металлическим конструкциям. Вып. 7,
под ред. Мельникова Н. П., Госстрой СССР. Главстрой-
проект. Проектстальконструкция, 192 стр., 3 000 экз., 71 к.
4.	Металлические .конструкции. Состояние и перспективы
развития. МИСИ им? Куйбышева, '336 стр., 6 000 экз., 98 к. '
5.	Строительные конструкции из алюминиевых сплавов.
ЦНИИСК АСиА СССР, под ред. х Та р а йоне кого С. В.,
340 стр., 5000 экз. 1 р. >20 к,
6.	Стальные конструкций. Сборник ^Гй 18. МИСИ им. Куй\
бышёва, 141 стр., 2000 экз., 74 к. ’
7.	Мурашов В. И., Сигалов, Э. Е., Байков В. Н.,
Железобетонные конструкции. Общйй курс, под ред. Пастерна-
ка П. Л., 658 стр., 50000 экз^, 1 р. 33 к?
8.	Пастернак Л; Л., Антонов К. К. и др., Железо-
бетонные конструкции. СДец. курс для факультетов промыш-
ленного и гражданского строительства, под общей редакцией
Пастернака П. Л., §56 стр., 25 000 экз, 2 р. 39 к.
9.	Карлсен Г. Г, Большаков В. ;В. и др., Дере-
вянные конструкции. Учебник для вузов, изд. 3-е, перерабо-
танное и дополненное, под редакцией Карлсена Г. Г., 643 стр.,
25 000 экз., 1 р. 60 к.
10.	^Деревянные конструкции. Состояние и перспективы
развития. ДНИИСК АСиА СССР, под ред. Стрёлец-
кого Н. С., 89 стр. ^0 000 экз., 45 к.
Коллектив авторов
п/р. Николая Прокофьевича Мельникова
СПРАВОЧНИК ПРОЕКТИРОВЩИКА
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
* * *
Госстройиздат
Москва, Третьяковский проезд, dt 1
* * *
Редактор издательства Э. М, Бударина
Технические редакторы И. И. Коробкова и Г. Д. Наумова
Сдано в набор 3 IV—1962 г. Подписано к печати 9/Х 4962 г.
Т-12217. Бумага 84х 1081/1в= 19,38 бум. л. — 63,55 услов, печ. л.
(86,7 уч.-нзд. л.) Тираж 45 000 зкз. Изд. № X—3825. Зак. № 915
Цена 4 р. 64 к.
Типография № 1 Государственного издательства литературы
по строительству, архитектуре и строительным материалам,
г. Владимир
ОПЕЧАТКИ
Стр.	Столбец	Строка		Напечатано	Следует читать
		сверху	снизу		
12	Левый		15-я	уменьшено	применено
14	Правый	20-Я		Духовный;	Духовный и п. 5.2 — ипж. Б. Н. Шумилин;
16	Левый	23-Я		В. Ст. пс	В. Ст. Зпс
28, табл. 1.25	10	17-я		1 333	1933
Там же	12	30-я		23 0	2370
33 табл. 1.34	2	3-я		15,	15,7
Там же	13		13-я	243,63	249,63
49, табл. 1.60	1 справа		15-я	64 500	164 500
59, табл. 1.71	4		13-я	86,1	286,1
65, табл. 2.11	3	2-я		0,998	0,988
68, табл. 2.19	5		5-я	1,31	1,45
70	Формула (2.15)			*1 Р-1	
71	Левый	5-я		Р-з	Р-з
			4-я	Р-1	Р-1
77		20-я		hhz	/12 = ~Г Тб /11
79			23-я	Q =	а =
80		29-я		1,55	а < 1,55
82	Табл. 2.	40, 2-й	эскиз	/ц	Fi 2
83, табл. 2.43	1	3-я		10Г2	10Г2С
84, табл. 2.46	1	2-я		10Г2	10Г2СД
103	Правый	20-я		01 &i	а-r \ 7Д
105		17-я		°м2	см
105		18-я		см	°м2
		22-я		табл. 2	табл. 2.76
		25-я		2,28]	2,282
109	Левый	Формула (3)		2S3 Fa	2S3 Fa
123 158, табл. 4.23			11-я 4-я			-^35	...= Rs5 р #31 + R35 Lbn
	1			/?31+/?35 еЬп	
Там же	17		5-я	4	1
Продолжение
Стр.	Столбец	Строка		Напечатано	Следует читать
		сверху	снизу		
221, табл. 7.5 221 240, табл. 9.10 241, табл. 9.11 242, табл. 9.14 267 297 320 323 334 336 345 349	2 и 3 3 10 8 Правый Левый Правый Левый, полнись под рис. 15.31 Табл. 1 э< Левый Правый	1-Я 20-я 9-я 9-я 1-я 6.3, ни к из 13-я Фора (16. Форт (16. 1-я	1-я и 2-я 8-я 5-я 3-я ЖII ИЙ 1ула 38) яула 39)	Рис. 7.22 повторяет р личается от рис. 7.21 точных стоек в связи риной фонарной фермы 25,4 12,12 6,127 1/20—1/30 швов О Т А7 1 =пг выше хп -qr+^ циальпые ролики наи- более совершенны, но наиболее	>ис. 7.21. Рис. 7.22 от- отсутствием промежу- с вдвое меньшей ши- (см. схему на рис. 7.20) 24,5 14,12 0,127 1/12—1/20 шкивов Ос Гн А 1 = пг и выше Хп -q*r+ ъг X альных и требуют более точного монта- , жа конструкций.
364, табл. 17.7 -410 417 419, табл. 19.26 420 420 425, табл. 20.1 429, табл. 20.1	6 Правый Табл. 19. эскиз, СТ1 3 Левый 2-й справа 1-й справа	1-я 19-я 25, пи: соотв, jenno 1-я Фор: (20 21-я	КП ИЙ ет- мула 2-я	3000 k п=2 1) 2) 40 с1С = в точке С. лп = йж	5000 k п=2 2) 1) 45 С1В= а1Б= в точке В. аЖ
Продолжение
Стр.	Столбец	Строка		Напечатано	Следует читать
		сверху	снизу		
442 443 447 479 480, табл. 22.9 481, табл. 22.10 483 488 493	Правый Левый Табл. Правый 2 5 Левый Правый Левый	2-я 20.9, и 2-я 3-я Форк (22. Фор (22 27-я	5-я . 4 1-я и 2-я соот- ветст- венно 1ула 48) мула 77)	формулы 20.5 остальных [Fx X веса 1 ”'2у(0) lib, hc Y 4МкрЯ учесть разные	формулы 20.48 стальных [Ft (у, 9) X всех 1 2уо hb, hb м 7l4Kptf учесть изменение дли- ны ствола от измене- ния усилий и разные
509, табл. 23.16			3-я 2-я	5200 и 120 4300,4200 и 5020	50 200 и 1020 40300, 40200 и 50020
518	Табл. 24.9, эскиз шва А-С5			\/	\/
522	Табл. 24.10, эскиз шва С5			V	\/
	Табл. 24.10, эскиз шва Сб			\/	1/
526 531 536, табл. 25.1 539, табл. 25.8 540, табл. 25.8 544, табл. 25.11 552, табл. 27.1	Табл. 24 чапие, Правый 7 1 1 2, 4, 6 во всех строках 10 И	.10, пр 2-я сн 11-я 2-я 26-я 16-я 6-я 7-я	>име- изу	0,5В СН 95—60 [23] 8550 2000 2580 64—10 70—80	5 СНиП III—В.5—62 8650 2100 2500 64—40 70—30
П родолжение
Стр.	Столбец	Строка		Напечатано	Следует читать
		сверху	снизу		
552,	2-я				
табл. 27.1	справа		8-я	98—60	93—60
553	4-я справа	13-я		75—60	75—50
	3-я справа	5-я		70—00	75—00
555, табл. 27..3	1		3-я		9
578, табл. 29.1	1, 2, 3			600 | 500 | 1000	500 | 1000 | 700
579, табл. 29.4'		4-я		В65Т	В65
591	Левый	5-я		по формуле	и по формуле
606, табл. 31.4	2	1-я		4,8	14,8
Зак. 915