/
Автор: Каленов В.В. Глауберман В.Б. Мартынчук В.Д. Соскин А.Г. Грудев И.Д.
Теги: общественные, коммерческие и промышленные здания гражданская архитектура в целом транспортирование, распределение и хранение жидкостей и газов установки, оборудование и аппаратура строительство строительные конструкции металлы строительное проектирование стальные конструкции
Год: 1989
Текст
Министерство монтажных и специалыых строительных работ СССР
СО Стальмонтаж
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по монтажу
стальных и сборных железобетонных конструкций
(ВНИПИ Промстальконструкция)
Госстрой СССР
Главпроыстройпроскт
Союзметаллостройнинпроект
Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский
и проектный институт строительных металлоконструкций
(ЦНИИПроектсталькоиструкция им. Мельникова)
УТВЕРЩЮ!
Главный жлхонер
ЦНИИПроектсталькон рукциж
им.Мольникова
В.В.Ларионов
14 сентября 1988 г.
пвиади):
Лкроктор
ВНИПИ Промоюльконотрукцы
В. Г. Сергеев
13 сентября 1988 г.
РЕКОМЕНДАЦИИ
по расчету, проектированию, изготовлению
и монтажу фланцевых соединений
стальных строительных конструкций
Центральное бюро научно технической информации
СОЛЕР ХАНИ Е
I. Обцие указания ................................. 3
2. Материалы ..................................... . 4
5. Расчетные сопротивления и усилия .................. 6
4. Конструирование фланцевых соединения . ..*......... 6
5. Расчет фланцевых соединений ...................... II
6. Изготовление фланцевых соединений ................ 19
7. Монтажная сборка фланцевых соединений........... 22
Приложение I. Сортаыеят фланцевых соединений растя-
нутых элементов иэ ирокополочннж двутавров............ 25 .
Приложение 2. Сортамент фланцевых соединений растя- У28
нутых элементов иэ парных равнополочных уголков ...
Приложение 3. Сортамент фланцевых соединений растя- „
нутых элементов из широкополочных тавров .............
Приложение 4. Сортамент фланцевых соединений растя- 35
нуты’ элементов из круглых труо.......................
Приложение 5. Сортамент фланцевых соединений изги- „
баемнх элементов .....................................
Приложение 6. Примеры проектирования и расчета проч-
ности фланцевых соединений элементов, подверженных растя- 39
женив.................................................
Приложение 7. Пример расчета фланцевого соединения _
изгибаемых элементов ................................ 40
Приложение 8. Методические указания по проведении
испытаний толстолистового проката для фланцев 49
Редактор Н.В.Шалииовя
Технический редактор Н.Т.Леонтьева
Корректор н.и.Крупенхиа
дпнеано к печати 20.01.89
летная „ Ротапринт ' Усл.печ.л.
.-изд.л. 3,2 Изд. » 3458эТираж 3035 Зак. »6t
рео редакции: XI7049. Москва, ул. Димитрова, 38а
Формат 60x84 1/1$
Усл.кр.-отт.
тал. 238-17-55
Ротапринт ЦБНТИ Минмонтажспецстрол СССР
II7D49, Москва, ул. Димитрова, д. 38а
УЖ {(621.014.2:725.4):621.613.4I2] .001.23.002.72
Настоящие рокомен гущин составлены в дополнение X главам
СНиП 11-1.4-81*, СНиП 11-18-78 и СНиП 3.03.01-87. С изданием настся-
г.лх рекомендаций отменяется "1’уксвсдст; о по проектированию, изготов-
лению и сборке монтажа ч^анцевгх с<л( • пний стропильных форы с
1982) '" М3 с‘иЕскополсчних да'/гасров** (й Проокгстальксиструкция,
*ланцсвыо соединения стальных стрсит-лъннх конструкций - наи-
более гффоктивннй вид болтовых монтажных соединений, их приме юиие
в конструкциях одно- и многоэтапных зданий и сооружений позволяет
существенно повысить производительность Труда и сократить срока
монтажа конструкций.
В рекомендациях изложены требования к качеству материала
фланцев и высокопрочных болтов, основные положения по конструиро-
ванию и расчету фланцевых соединений, особенности технологии изго-
товления и монтажа конструкций с фланцов1лы соединениями.
Прм составлении рекомендаций использованы результаты экспери-
ментально-теоретических исследований, выполненных во В1И1Ш Пром-
c. я t (.конструкция, ППИИЛрооктстальконструкции им. Мельникова, а так-
до друх’ио оточретвешшо и зарубежные материалы по исследованиям
фланцевых соединений.
Рекомендации разработана ВПИЛИ Промстальконструкция (кандида-
та техн.науи ВТВ.КШЙОВ, В.Б.ГЛАУВДШН, инх. ВХ1.1АРШНЧУК,
А.Г.СОСКИН): 1ЦА1ИЦросктстальконструкцией им. Мельникова (канд.техн.
наук И.В.ЛгаМГАПСКЙЙ, доктор техн.наук И.Д.ГРУДЕВ, канд.техн.наук
Л.Й.ГЛАД1ГГЕИП, инк. О.И.ГАНИЗА) и ВНИКИСталькоиструкцией (инж.
r.B.TECJIEIlKO).
Коллектив разработчиков благодарят всех специалистов, при-
нявших участие в подготовке настоящих рекомендаций.
© ЦИга Минмонтахспецстроя СССР, 1989
I. ОЕЦИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Настоящие рекоме.-адац.-.л разработаны в развитие глав СНиП II-23-SI*,
СНиП E1-I6-75 в части изготовления и СНиП 3.03.01-67 в чабти монтажа ковст-
!Й а также в дополнение к ОСТ 36-72-82 "Конструкции строительные сталь-
Moi таише соединения на высокопрочных болтах. Типовой технологический
ароцесо".
рекомендации следует соблюдать при проектировании, изготовлении
мочтахной сборке фланцевых соединений (ФС) несущих стальных строительных
конструкций производственных зданий и сооружений, возводимых в районах о
расчетной температурой минус 40 °C и выла.
рекомендации не распространяются на ФС стальных строительных конст-
рукций:
эксплуатируемых в сильноагрессивной среде;
воспринимающих знакопеременные нагрузки, а также многократно дейст-
вующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством
циклов 10"* и более при коэффнгиенте аепдодетриа напряжений в ооединясьмх
элементах f - о^, л
1.2. ФС элеыептов стальных конструкций, подверженных растяжению, из-
гибу или их совместному действию, следует выполнять только с предвари-
тельно напряженными высокопроч шми болтами. Такне'соединения могут воспри-
нимать м стные поперечные усилия за счет сопротивления сил трения между
контактирующими поверхностями фланцев от предварительного натяжения боя-
тов и наличия "рычажных усилий".
1.3. ФС элементов стальных конструкций, подверженных сжатию или сов-
местному действию сжатия с изгибом при однозначной эпюре сжимающих напря-
жений в соединяемых элементах (в дальнейзеы ФС сжатых элементов), следует
выполнять па высокопрочных болтах без предварительного их натяжения, за-
тяжкой болтов стандартным ручным ключом. Такие соединения могут восприни-
мать сдвигающие усилия за счет сопротивления сил трения между контактирую-
щими поверхностями фланцев, возникающих ст действия усилий сжатия соеди-
няемых элементов.
1.4. в рекомендациях приведены сортаменты ФС растянутых элементов
открытого профиля - широкопол очные двутавры и тавры, парные уголки,
замкнутого профиля - круглые трубы, изгибаемых элементов из иирокололоч-
чмх двутавров, которые следует, как правило, применять при проектировании,
изготовлении и монтаже статьных строительных конструкций.
1-5. X следует изготавливать в заводских условиях, обеспечивающих
Ребуемсе качество, в соответствии с требованиями, изю снныеи в разделе 6
3
г сащих рекомендаций, а тепе с учетом положительного опита освоение!
ологив изготовления К Белгородским, Кулебакским, череповецким заво-
< металлоконструкция Мкииоитажспецстроя СССР и Восточно-сибирским за-
,ом металлоконструкция (г.Назарово) Минэнерго СССР.
1.6. Материалы рекомендация составлены на основе экспериментально-
эоретическжх исследований, выполненных в I98I-I987 гг. во БНШИ Пром-
сталькоиструкция, ЦЦИИПроектсталькоиструкции ин. Мельникова и ВНИКТИСталь-
конструкцив. В рекомендациях охрахен опыт внедрения ФС, выполненных в
соответствия с "Руководством по проектировании, изготовления и сборке
чоятахных флапцееых соединения стропильных ферм с поясами иэ пирокополоч-
пых двутавров" (ЦЦИИПроектстальхонструкция, 1962).
И»
2. МАТЕРИАЛЫ
2.1. Металлопрокат для элементов конструкций с ФС следует применять
в соответствии с требованиями 'лавы СНиП П-23-81*. постановления Государст
венного строительного комитета ..ССР от 21 ноября 1986 г. й 28 о сокращен-
ном сортаменте металлопроката в строительных стальных конструкциях при-
каза Министерства нонтахннх и «иных строительных работ СССР от 28 ян
варя 1987 г. * 34 "О мерах, св< лных с утверждением сокращенного сорта-
мента металлопроката для приме аия в строительных стальных конструкциях".
Основные профили для элеьл тов конструкций с ФС: сталь уголковая
равиополочная по ГОСТ 8509-72, балки двутавровые по ГОСТ 8239-72*, балки
с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83, швеллер горячекатаный
по ГОСТ 8240-72*, сталь листовая по ГОСТ 19903-74*, профили гнутые замк-
нутые сварные, квадратные и прямоугольные по ТУ 36-2287-80, электросвар-
ные прямаювные трубн по ГОСТ 10704-76 и горячедеформированные трубы пс
ГОСТ 8732-78* (для сооружений объектов связи).
2.2. Для фланцев элементов стальных конструкций, подверженных растя-
жению, изгибу иди их совместному действию, следует применять листовуп
сталь по ГОСТ 19903-74* марок 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73 и 14Г2АФ-15 по
ТУ 14-105-465-82 с гарантированными механическими свойствами в направле-
нии толщины проката.
2.3. Фланцы могут быть выполнены иэ других марок низколегированных
сталей, предназначенных для строительных стальных конструкций по
ГОСТ 19282-73, при этом сталь должна удовлетворять следующим требованиям:
категория качества стали - 12;
относительное сужение стаи в направлении толщины проката Vj? 15 %,
минимальное для одного из трех образцов %.
4
Проверку механических свойств стали в исправлении толщины проката
осуаествляет завод строительных стальных конструкций по методике, излохеж-
ной • приложениж 8.
2.4. Фланцы схатых элементов стальных конструкций следует изготавли-
вать из листовой стали по ГОСТ 19903-74*.
2.5. Качество стали для.фланцев (внутренние расслои, грубые плаковые
включения и т.п.) долхно удовлетворять требованиям, указанным в табл.1.
Таблица I
Зона дефектоско- пии Характеристика дефектов
Площадь дефекта, см*- допусти- мая часто- та дефекта максималь- ная допус- тимая длина дефекта Минималь- ное допус- тимое рас- стояние ыеаду де- фектами
минималь- ного учи- тываемого максималь- ного до- пустимого
СМ
Площадь листов фланцев . 0,5 1.0 10 м-2 4 \ 10
Прикромоч- ная зона °’5 - 1.0, 3 м"1 4 10
Примечания: I. Дефекты, расстояния меаду краями которых -
метле протяхенности мпнималмого из них, оцениваются как один дефект.
2. По усмотрению завода строительных стальных конструкция разрепается
дефектоскопический контроль материала фланцев производить только после —
приварки их к элементен конструкций.
ч
Контроль качества стали методами ультразвуковой дефектоскопии осу-
ществляет завод строительных стальных конструкций.
2.6. Для ФС следует применять высокопрочные болты И20, М24 и М27 из
стади ЧОХ "Селей" климатического исполнения ХЛ с временным сопротивлением
не менее ЦОО Ша (ЦО кг с, мм^), а такхе высокопрочные гайки и вайбы к ним
по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77.
' Допускается применение высокопрочных болтов, гаек и шайб к ним из
стали других марок. Геометрические в механические характеристики таких
болтов долгим отвечать требованиям ГОСТ 22353-77, ГОСТ 22356-77 - для бсл-
10в исполнения ХЛ; гаек и шайб - ГОСТ 22354-77 - ГОСТ 22356-77. Применение
таких болтов в ФС кахдого конкретного объекта долхно быть согласовано^
проектной организацией-автором.
2.7. для механиэирсваннол сварки X следует применять сплошную сва-
рочную проволоку по ГОСТ 2246-70 или поросковую проволоку ПП-АН8 пс
*у 14-4-1059-80.
2.8, масонки, узесточалцие фланцы (ребра жесткости). следует вмпсл-
вдть из стали тех хе марок, что в основные соединяете профили.
5
3. РАСЧЕТНЫЕ СОПГОТГВЧ'ЧКЯ X УСИЛЖ
3.1. Расчогтзо сопротнздоняя огаяи соединяемых элементов, фланцев,
ссар-лх шов а кор^фкцяоятн условии работы следует принимать в ссотвот-
стг'Л с указания их главы СЙмП 11-23-61*.
3.2. Расчетное усилие растяжения Д, болтов ФС следует принимать
равных:
VVV
где “ Расчетио° сопротивление растяжению вы-
сокопрочных болтов)
- нормативное сопротивление стали б*лтов;
Л. - плецадь сечения болта нетто.
3.3. Расчетное усилие предварительного натяжения вв болтов ФС
следует принимать равным)
* г М
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНИЛИ
' . 4.1. ФС в зависимости ох характера внешних воздействий могут со-
стоять' из участков, подверженных воздействию растяхения или сжатия. Рас-
тянутые участки фланцев передают внешние усилия через предварительно
натянутые пакеты "фланец-болт", сжатые - через плотное касание фланцев.
4.2. Сварные швы фланца с присоединяемых профилен следует выполнять
угловыми без разделки кроыох.
В обоснованных случаях может быть допущена сварка с разделкой кромок
4.3. Для ФС элементов стельных конструкций следует применять высоко-
прочные болты днаметроы 24 мм (Н24); использование болтов М20 и U27 сле-
дует допускать ж тех случаях, когда постановка болтов U24 невозможна или
нерацж! нальна.
4.4. При конструировании ФС, как правило, следует применять следую-
щие сочетания диаметра болтов и толщин фланцев:
Диаметр болта Толщина фланца, мм
И20 20
' U24 25
U27 30
Толщина фланцев проверяется расчетом в соответствии с указаниями
раздела 5.
4.5. Болты растянутых участков фланцев разделяют на болты внутрен-
них эон, ограниченных стенками (полками профиля, ребрами жесткости) с
двух и более сторон, и болты наружных эон, ограниченных с одной стороны
(рис.1); характер работы и расчет ФС в этих эонах различны.
6
Рис.I. Схемы фланцевых соединения растянутых элементов открытого профиля:
а - ФС элементов из пирокопоточпых та ров; б - ФС влсментов из парных
уголков
, )
4.6. Болты растянутых участков фланцев следует располагать по вов-
мслнссти равномерно по контуру и как можно блике к элементам присоединяе-
мого профиля, при этом (см.рис.I): ,
а > ?.Od ,
cjj «. 5,0 d,
где _ наружный диаметр шайбы;
- номинальный диаметр резьбы болта;
w - ширина фланца, приходящаяся на j -ый болт наружной эоны;
лу - катет углового шва.
Если по конструктивным особенностям ФС а > 1,2 , то в
Расчетах на прочность К (раздел 5) величину а принимая! равной 1,2^ .
*••7. При конструировании ФС элементов, подверженных воздействие цент-
рального растяжения, болты следует располагать оеэмоиентно относительно
Цент₽а тятести присоединяемого профиля с учетом не;авнсмерности распределе-
н,,я внезних усилий медду болтами наружной и внутренней эон (раздел 5,
табл.2).
ьедп такое расположение белтов невозможно, то песучуп способность ФС
определял: с учетом гсйствгя местного кзгибаптего момента.
7
$.8. Конструктюная схема соединяемых элементов (полуфермы, рамные
конструкция и др.) д лхиа обеспечивать возможность свободной установки г
иатякенвя болтов, в том числе выполнения контроля усилий натяжения болтов
согласно п.7.13.
4.9. Если несущая способность сварных свое присоединения профиля к
фланцу недостаточна для передачи внезвих силовых воздействий илн необходи-
мо повысить несуцуо способность растянутых участков ФС без увеличения чис-
ла болтов или толщины фланцев, последние следует усиливать ребрами жест-
кости (рис.1 и 2).
Тоддина ребер хесткости не должна превышать 1,2 толщины элементов
основного профиля, длина должна быть не менее 200 мм. Ребра жесткости
следует располагать так, чтобы концентрация напряжений в сечении основных
профилей была минимальной.
Ребра жесткости могут быть использованы для крепления связей, путей
подвесного транспорта и т.п.
4.10. В поясах ферм, где к узлу ФС примыкают раскосы решетки фермы,
несущая способность ФС должна удовлетворять суммарному усидию в узле, а
не усилив в смежной панели пояса.
4.II. Для обеспечения требуемой хесткости ФС, подверженных изгибу
(рамные ФС), следует строго соблюдать требования точности изготовления и
моптаха ФС, изложенные в разделах 6 и 7 настоящих рекомендаций.
При выполнении таких соединений следует, как правило, предусматривать
следующие меры:
на растянутых участках ФС применять фланцы увеличенной толщины,
на схатых участках устанавливать дополнительное количество болтов с
предварительным их иатяжениеи в соответствии с указаниями п.1.2.
Рве. 2. Схемы флалцовых соодинений р-зотяцутях зломоптсв впихнутого про-
филя:
а - СС эломзнтов из круглых труб; б - СС моментов из гнутосварпнх
про.; ячой
уст* также «ля подобные ям меры со обеспечсипз требуемо! жестеосгя ФС
ge предусмотрим» расчетные рамяве момепты следует снкхат* до 15 %.
4.12. ФС мэь-аптов двутаврового сеченм, водвармаетнх вождейотв»
иепП<’лг';ого Рвстяюалл» следует гшюлмять, хроме случаев, отмахе ыа в
п 4.9» бе» ребер жесткостж. Рекомездуеми! сортамент ФС втого тала (njsuo-
яовне I) о фланцаья толадяой 25 - 40 мм вкхпчает в себя прсфия от 2СШ до
3CG2* от 20KI до ЗСК2, расчетные продольные усхлия 1593 - 3554 «Я
(163 - 363 то).
С целью ушгфхгацяи при расчете каждого ФС использованы махсюаалыи»
расчетные сопротивления стали данного тапоразмера профайл.
4.13. ФС моыантов парного уголкового сечения, подверкашшх хвзджГлт-
gx® центрального растяхения, следует г 'поднять с фассикамж для обеспечения
яеобходсь»! пасущей способности опарных инов. Рекомендуемый оортаиеит ФС
втого типа (пралояение 2) о {лакцами толлдаой 20 - 40 мы включает профайл
от 100x7 до 180x12, реочетвио продольные усилия 957 - 2613 кН (98 - 26S тс)
При расчете каждого ФС использованы максимальные расчетные сопротив-
ления стали данного типоразмера профиля.
Ддя ФС элементов из парных уголков 180 х II 180 х 12 применены
высокопрочные болты JI27.
4.14. ФС элементов таврового сечения, подверженных воздействию цент-
рального растяжения, следует выполнять, кроме случаев, отмеченных в п.4.9,
беэ робср жесткости. Рекомендуем;:!! сортамент ФС этого типа (приложение 3,
таблД и 2) вклочает в себя рофили от ЮПП до 20ШтЗ, расчетные продоль-
ные усилия 800 - 2681 *8 (81 - 273 тс).
При расчете каждого ФС использованы максимальные расчетные сопротив-
ления стали тавров даннчх типоразмеров.
Для ФС элементов иэ тавра 203т применены высокопрочные болты 1127.
4.15. ФС элементов из круглых труб, подверженных воздействию цент-
рального растяжения, следует выполнять, как правило, со сплошными флал- .
цами и ребрани жесткости в количестве не ыепее 3 ят. Пирика ребер опре-
деляется разностью радиусов фланцев и труб, длина - не менее 1,5 диамотра
трубы (см.рис.2).
Рекомендуемый сортамент ФС этого типа (приложение 4) включает в себя
электросварнно пряыошовпыс и горячсдеф>ор»:ироваппые трубы размерами от
П4 х 2,5 до 377 х 10, расчетные продольные усилия 630 - 3532 кН (М -
- 360 тс).
Материал труб - малоуглеродистая и низколегированная сталь с расчет-
ными сопротивлениями 230 R 410 И’а, болты высокопрочные ИЗО, М24
Ж U27.
Для фс элементов из круглых труб, выполненных из малоуглородгстой
стали, допустимо применение сплошных фланцев без ребер жесткости при ус-
яовин выполнения сварных пвов равнопрочными этим элементам и эксперимен-
^альнор проверки натурных ФС данного типа.
9
4.16. ФС элемснто» из гнутссл*;-мх профилей прямоугольного или квад-
ратного сечения, подверженных воэдиствш) центрального растяжения, следует
выполнять со сплошными фланцами я ;еб;амм жесткости, расположенными, как
правило, вдоль углов профиля (си.;лс.2). Вкрияа ребер определяется разме-
рами фланса и профиля, длина - не мезее 1,5 высоты моныией оторопи профиля.
Если между ребрами жесткости будет размещено более двух болтов или
ребра жесткости будут установлена те только вдоль углов профиля, то ФС
вломентов из гнутосварных профилей данного типа могут быть применены
только после экспериментальной прслерки натурных соединений данного типа.
4.17. ФС элементов из прокатных кирокополочных или сварных двутавров,
подверженных воздействия изгиба, следует выполнять,как правило, со сплоз-
выми фланцами с постановкой ребре жесткости на растянутом поясе в плос-
кости стевки двутавра. При необходимости увеличения количества болтов и
жирипы фланцев соответствующее улхреэие поясов двутавров следует осу-
ществлять эа счет приварки дополнлтельннх фасонок (рис.3,а).
Рекомендуемый сортамент ФС этого типа (приложение 5) включает в себя
профили от 26Б1 до 1ООБ2 и от 23BI до 70Ш2 с несущей способностью
Рис.З. Схемы фланцевых соединен/' изгибаеупх элементов из ппмагинх или
. сварных двутавров
10
- 2538 к.Ч-м (13 - 259 тс«м). Несущая способность К на изгиб для
дачного типа соединения и данного тичораэьера двутавра определена яз ус»о-
вия прочности фланца, болтов и сварных евсв соединения, воспринимавших
данный изгибагзлй мемент.
Для этого типа соединений предусмотрено применение высокопрочных
болтов 14 и 1127.
4.18. К элементов из прокатных оирокополочных или сварных двутавров,
подверженных воздействию изгиба, возможно выполнять со сплошными фланцами,
высота которых не превышает высоты двутавра (см.рис.3,6). Такие соедине-
ния следует применять, если расчетный момент в рамных соединенияд нике
несущей способности двутавров на изгиб.
При необходимости уменьшения количества болтов иля увеличения жест-
кости растянутых участков ФС допустимо применять составные фланцы, увели-
чивая их толщину на растянутом участке до 36 - 40 мм (см.рис.3,в).
Если изгибающий момент в рамных соединениях превышает несущую спо-'
собность двутавра на изгиб, следует предусматривать устройство вутов
(см.рис.3,г).
ФС указанных типов следует проектировать в соответствии с указаниями
настоящих рекомендаций.
4.19. Для ФС элементов, подверженных воздействию сжатия, когда не-
предусмотренные проектом (№) эксцентриситеты передачи продольных усилий
недопустимы, необходимо стр >го выполнять требования по точности изготов-
ления и монтажа ФС, изложение в разделах б и 7 настоящих рекомендаций.
В таких соединениях следует предусматривать также установку болтов с сум-
марным предварительным натяжением, равным расчетному усилию сжатия в сое-
диняемых элементах.
4.20. ФС элементов, подверженных центральному -растяжению, следует,
как правило, приненять для передачи усилий (кН), нс превышающих для
элементов из:
парных уголков - 3000;
одиночных уголков - 1900;
' широкополочных двутавров и круглых труб - 3500',
широкополочных тавров и прямоугольных труб - 2500.
•X! сварных или прокатных двутавров, нодверхен.чых изгибу или ссг-
uccnic»y действ:») изгиба и растяжения, следует, как правило, применять,
осле суггарнсе растяп вто-се усилие, воспринимаемое ; Г от растянутой зоны
Hircnc-.riiHcuor.? элемента, не ррев-цает 3000 кН.
5. расчет •WuiiuWX сОЕ.иисн:::;
5.7. >0 э lei enTCB ct>w.iii!X кспстеукцкё сгетуст нрснерли р.чеч'-.ачг.
На;
1’?СЧЧ ест ь бодтои;
II
Диа- метр болта Толщи- на фланца, мм Соотношение внешняя усилий на один болт внутренней и наруж- ной зон
16 2,5
¥20 20 1.7
25 13
30 1.2
20 2,6
¥24 25 1.8
30 1.5
40 1,1
25 2,1
¥27 30 1,7
— 40 1,2
г.рсчиость фланцев на иэгчб;
ПРОЧНОСТЬ СООДИИСНИЙ ИЛ сдучг;
прочность сгчзшх я»о» сосд..ие<1г.я фланца с элементом конструкции.
5.2. Цстоды расчета следует применять только дтя ФС, холструкгивная
ксторнх отвечает требовании» раздела 4.
5,3. Предельное состояние ФС определяют следующие условия:
услвпе в паиболее нагружение» болте, определенное с учетом сслиест-
г.ой работы болтов сседяаенм, яо долхяо прев.чаать расчетного усилив рас-
ji.-rKiHM болта;
г.мибнао папряхония во фланце не должны превгшать расчетных сопротив-
лений стеля фланца по проделу текучести.
5.4. Расчет проччостя М элементов открытого профиля, подверженных
цонтрадьлому растяжению.
Количество болтов внутренней эоны л, определяет конструктивная форма
соединения. Количество болтов наружной зоны предварительно назначают ив
ус«>«» N-n.U„ fn
где - # - внешняя -нагрузка на соединение;
Htt- предельное внешнее усилие на один болт внутренней зоны,
равное 0,9 В ; >
Н - продельное внешнее усилие на один болт наружной зоны, рав-
ное >^,/*7
Д'- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение внешней
нагрузки между болтами внутренней и наружной зон, определяе-
мый по тайл.2.
Прочность фланца и болтов,
относящихся ж внутренней зоне,сле-
дует считать обеспеченной, если:
болты расположены в соответствии
с указаниями п.4.6, толщина флан-
ца составляет 20 мм и выше, а
усилие на болт от действия внев-
лей нагрузки не превышает велм-
ЧИИВ ^.0,9в,.
5.5. При расчете на проч-
ность болтов и фланца, относящих-
ся к наружной зоне, выделяют от-
дельные участки фланцев, которые
рассматривают хак Т-образные
(см.рис.I) шириной ы,.
Прочность ФС следует счи-
тать обеспеченной, если
ШТ. (2)
12
г-0 Т - расчетное усилие улстяк^яия, воспрчиид-м «ое СО, о.':ре,г,ел.чеыое
по }
т = (я4 + £’) Л4, ’ (3)
OCJoJ я \
' Т = (П„ + кц М, , (4)
если Лб/ •*- A/»f !
где Лб/ - *»"» Лбу' , Nkj - /«/л Лбу, Л/jyy,
- расчетное усилие на болт, определяемое иэ условия прочности
соединения по болтай;
- расчетное усилие на болт, определяемое из условия^прсчно-
сти фланца на изгиб.
™ ч
где Яу - коэффициент, зависящий от безразмерного параметра жесткости
болта Kj , определяемый по табл.З илх по формуле:
« 05088 -0.2356I^Xj ; (61
Х^Т^2Г^)3'’ ™
, (а1
г« , М.-^-й
М, ' О »
л - параметр, определяемый по табл.а или из уравнения
IbXjfa.-f}*- сЗ+ра.(а.-П“О , (Я)
г*е t- точвина фланца;
u< - ширина фланца, приходядался на один болт наружной зоны
/-го Т-образного участка флачца;
>j- расстояние от оси болта края сварного ива у-го
Т-обраэисго участка .’ла=ле.
Примеры расчета и прсектгрсвалия соединений элементов, подверженных
Растялепию, приведены в прилояснии б.
5.6. Расчет ФС элементов открыт:” профиля, полперясиных изгибу и
с°в.:естпому действия изгиба и растяхеииа.
13
Таблица 3
X 0.02 0,04 0,06 0,03 0,1 0,2 — 0,4 0,6 0,8 1,0
А '»,<х?7 0,836 0,796 0,767 0,744 0,673 0,602 0,561 0,532 0,509
X (, 5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10 15
,1 0,467 0,433 0,4(5 0,396 0,367 0,341 0,325 0,296 0,273 0,232
1 а б л > Ц а 4
Параметр ос при /ч
X X? 1.8 2.0 2,2 2 ' 2,0 4,0 5,0 ...
0,02 3,252 2,593 2,221 1,986 1,826 1,710 1,586 1,499 1,333 1,250
0,06 2,960 2,481 2,171 1,962 1,812 1,702 1,582 1,497 1,333 1,250
0,1 2,782 2,398 2,130 1,939 1,799 1,694 1,578 1,494 1,332 1,249
0,5 2,186 2,036 1,908 1,776 1,711 1,636 1,545 1,475 1,327 1,248
1,0 1,949 1,860 1,780 1,707 1,643 1,586 1,514 1,454 1,321 1,246
2,0 1,757 1,704 1,653 1,607 1,564 1,524 1,470 1,424 1,312 1,242
3,0 1,660 1,621 1,584 1,548 1,515 1,483 1,440 1,402 1,303 1,238
4,0 1,599 1,568 1,537 1,508 1,480 1,454 1,417 1,384 1,296 1,235
5,0 1,555 1,529 1,503 1,478 1,454 1,431 1,399 1,370 1,289 1,232
6,0 1,522 1,498 1,476 1,454 1,433 1,413 1,зв4 1,357 1,283 1,230
8,0 1,473 1,454 1,436 1,418 1,401 1,384 1,360 1,337 1,273 1,224
10 1,438 1,422 1,406 1,391 1,377 1,362 1,341 1,322 1,264 1,219
15 1,381 1,369 1,358 1,346 1,335 1,324 1,308 1,293 1,247 1,210
Максималыше и минимальные значения нормальных напряжений в присоеди-
няемом профиле от действия изгиба и продольных сил определяют в
плоскости его соединения с фланцем по формуле* :
’ -\Ы х А ’ М
где М и Н - изгибающий момент и продольное усилие, воспринимаемые 4С;
w~- момент сопротимения сечения присоединяемого профиля;
А - площадь поперечного сечения присоединяемого профиля.
Усилия в гоясах присоединяемого профиля Л£(2 определяют по формуле
* I'1)
Гле - плоцадь поперечного сечения попса ft или ft (рис.4);
* Зри расчете W, <ь, А(, А с целью упрощения наличием ребер,
Уиосгочаадх фланец, можно пренебречь.
Д -Ь
* „ я .1
t„ - uirv-'Ub псперечиого сечения У’гастда crwi-ct в эо. о бслгсз
растянутого пояса;
’л'
hii ,ai ,в-5и,я1нг
~ стенки, полок и высота присоединяемого
профиля; остальные обозначения приведены на рис.4.
'й
Быты
расгг^нцтой
ипеми
pocnV'tymouL
част стенки
Рис.4. Схема к расчету
фланцевых соединений
изгибаем/х элементов из
двутавров
f и
й| И-
If
efj
болты Внутренней
С зоны поят
If
°4 2/
Уск-.'ля в растянутой частя стсн.чк присоединяемого про.[ичя определяет
ПО {ЭрМуЛО
• /' С/Л» » л/** -•*” < лм 4 >0 ; (п)
' ~Г' h, ^ih п.оч Otm/J, ^>0,
ГА» nt •» —f fl О —— ,
9 1-"t
Прочность $С считается обеспеченной, если:
LIV3___-<"<Z77<^, e>^,>0_________
^,<5,/ 1 ; (fl
Ъ‘"ир J
ч I
при 0*т<1, л^.,>0
ty/ 4 typt
"h
f/V
где Ntft - расчетное усилие, воснрининаснсе болтами растянутого
пояса fj, равное;
при наличии ребра жесткости (см.рис.4)
-«w ♦#/*«,fvv£/»’ .
при симметричном расположении болтов относительно пояса
при отсутствии ребра жесткости
при отсутствии болтов ряда if
N - расчетное усилие, воспринимаемое болтами растянутой части
стенки, равное:
’ ZNpJ
N(pl - расчетное усилие, восприниваекое болтами растянутого пояса
4.» равное:
при на-'ичии ребра жесткости
16
отсутствия г меткости
(г/)
:;ра отсутствии бонов ряда 4f
Т расчетное усилие иа болт наружной sc:ni J-ro Т-сбрчвього участия
фланца растянутого пояса или стезки, онредсляемис по формулам (2) - (9) в
соответствии с указаниями п.5.5;
- число болтов наружно? зоии растянутого пояса <f;
л//3, л - число болтов парукиой зовы растянутого пояса 4«
л - число рядов болтов растянутой чости стенки;
А« * 77^Г‘ f, • hi’eh>- \
ht ’ 4 <• ' Л, • ьш - h - tt;
\
Kf - коэффициент, равный 0,8 для Г 4 400 мм, 0,9 для
400 < Л < 500 мм, в остальных случаях 1,0.
Пример расчета фланцевого соединения изгибаемых элементов приведен
в приложении 7.
5.7. Расчет прочности ФС элементов замкнутого профиля, подверженных
центральному растяжению.
Прочность соединения, конструктивная форма которого отвечает требо-
ваниям раздела 4, следует считать обеспеченной, если
N * nr\ г, , го it < и™, (25)
где п -количество болтов в соединении;
l(t - коэффициент, значение которого следует принимать по таол. 5.
5.8. Прочность 'PC растянутых элемен-
тов открытого и замкнутого профилей на
действие местной поперечной силы
следует проверять по формуле
<2М 4 f/n X Rj , /?£Ф
где п _ количество болтов наружной зоны
для <К элементов открытого про-
филя и количество болтсв для ФС
элементов замкнутого профиля;
Таблица 5
Диаметр болта,мм Толщина фланца,мм «л
K2Q. 0,85
М24 < i <^5 t- > 25 № 0,85
И27 25 6 t < 30 t > 30 0,8 0,85
Л, - контактные усилия, принимаемые равными 0,1В, для ФС элемен-
тов замкнутого профиля, а для элементов открытого профиля
определяемые по формуле
Л • ь ;
17
yVj - расчетное усилия kj болт, опродт-..: ;ое но фе;.чуле (5) в со т-
тетстэли с ука ь:!гя> t п.5.5;
ц - <X“i..icaT трепля соединясь,-jx похархпостеЛ пр^прае-
. ) иоогвстстснх с указаниями n.lI.IJ4 г < i.. 1 1 [-23-SI4.
При о«’ .-. мостис-й поп-.рсчзой силы в расчет сгодится условное
..’.ко \ -. 0,I^N.
5.9. Про еть *10 схатых эл„::ентов открытого и спихнутого презлей,
а та. до К итг.; ' :С1ях элеиозтоэ открытого профиля но действие гдоигаюдих
с. а (2 сде;;ст проверять по формуле
4 а рЦ. , (г& .
где - усилие сжатия в ТС от действия г-исесиЯ нагрузки, для <ю изги-
бао\’.!Х элементов определяемое по формуле
^-/-гхгУ*
где N - усилие растяжения или сжатия, в. присоединяемом элементе от дей-
ствия впеаней нагрузки.
5.IO. Расчет прочности сварацх швов соединения фланца с элепентом
хс::стру’<”,ня следует внполнять з соответстиии с трсбоваии:цм главы
С.'!;‘П II -к/У-Щ* с учетам глубины проплавления корня ива на 2 ш по .трем
се> т.ян (рис.5):
по металлу шва (сечение I)
----------R у • v •
Ic •
по металлу граиици сплавления с профилем (сечение 2)
-Z , (. R .у • У . 1^9}
по металлу границы сплавления с фланцем в направлении толцюш проката
(сечение 3)
Ye f (3Ci
Рис.5. CxciLU расчетных сечений сварно-
го соединения (сварка механизирован-
ная):
I- сечение по металлу пва; 2 - сече-
ние по металлу границы сплавления с
пропилен; 3 - сечение по металлу гра-
ницы сплавления с фланцем
18
r«c С' ГЗСЧСТ";j длин* 1, принх-'.екбя меньше его полкой д а
пя 10 > i;
V, А •• ь’зф’ид/саты: 0,7; Д принимается по табл.,
глава СНиП 1!-?3 I *;
,, .. кол||<хцк-?;;ти ;с5: ьиИ работа пва;
у - ксзЭДициснт условий работа сварного соединения, ус .. 1,0;
“ Расч0ТЯ11е сопри скалсиия угловых рвов срезу (условно1:)) го
. с.тлллу пва и металлу граница сплавления с профилем ^оотвот-
ствснно,признаются по табл.З глава СНиП П-23-81я;
r - расчетное сопротивление растяжению стали в папровлг” ч тол-
* чина фланца, принимается по табл. Iя глаги С»- 11 11-23-61*.
6. ИЗГиГОВДШЕ ФЛМЩЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Катсулал и обработка деталей 6С -
6.1. Качество проката, применяемого для изготовления фланцев в соот-
ветствии с требованиями п. 2.2, должно быть гарантировано сертификатом
завода - постав лика проката.
Завод строительных ста ьных конструкций (в дальнейшем завод - изгото-
витель) обязан маркировать саадый фланец с указанием марки стали, номера
сертификата завода - поставщика проката, номера плавки, номера приемного
акта завода - изготовителя конструкций.
Маркировку следует выполнять метя глическиии клеймами на поверхности
фланца в месте, доступном для осмотра после монтаЯа конструкций. Глубина
клеймения не долина превышать 0,5 мм. Песто для клейма должно быть указа-
но в чертежах КН.
6.2. При входной контроле проката, применяемого для изготовления
фланцев, следует проверить соответствие данных сертификата требованиям,
предъявляемым к качеству этого проката. При отсутствии сертификата ззвод-
изготовитель должен проводить испытания проката с целью определения
требуемых механических свойств и химического состава, определяюцпх качест-
ве проката. При этом проверку неха.чических свойств стали в направлении
толяинн проката следует проводить по методике, приведенной в приложении 8.
Контроль качества стали фланцев методами ультразвуковой дефектоскопии
следует выполнять в соответствии с указаниями п. 2.4.
6.3. Заготовку фланцев следует выполнять кланнней термической резкой.
6.4. Заготовку элементов, приссеч'ияемых к фланцам, следует
вчпоянять папинной термической резкой или механическим способом (пилы, от-
5сэ|ше станки). При применении ручной термической резки тер . элементов
19
.... ; <7-т* . .“;:t С':,аботлчч iэхй.1,.:сс.\,<>< способом (напри сер, фрезереэ-
1ГЯ^*6.5. Оти’-эиеянл ра. гереэ фл ."?•«, стиорспЛ под болта и элементов,
' сс г :;ле!-"Х с фклцем, дол.’.нм удсзлетгс; :;ь требсзол-.-пм, .юл еденным
; .61.6.
Таблица 6
л.чтролиру:'! ;J параметр | Прслелыюо отклонение
I, с. Kao;vj< 7v,j.i пг-соединло- 0,002 я, г. ,о а - высота и онрппа енчения
; .io к С'<24\7 cxv-uira эле? з. "акскшлышй зааор между флан-
цем рцен присоединяемого элемента не
дол;..' нреяплать 2 мм
2. Пэрохоглтооть торцевой nozopx- Re <20, допускайся отделите "вихва-
ноотд елслтта, ирлесолдате- та" глубиной не более I мм в количестве
гой к фланцу I ИТ. на длине 100 Um
3. Отклспонге гсбодлтиах номе- * 2,0 мм
ров фгаицд
4. Разпооть дгагоыаяей фланца i. 3,0 мм
б. CiraoiicHiio ц;?-тров отворстий
в пределах пу. пы > 1,5 мм
6. Отклонение /. этра отворотил ♦ 0,5 । им
6.6. Отверстия во фланцах следует выполнять сверлением. Заусенцы
после сверления долили бить удалены.
Сборка Я свар/а ФС
6.7. Сборку элементов конструкций с фланцевыми соединениями следует
производить только в кондукторах.
6.а. В кондукторе фланец следует фиксировать и крепить к базовой по-
верхности не менее чем двумя пробками и двумя сборочными болтами.
6.9. Базовые поверхности кондукторов долины бить фрезерованы. Откло-
нение тангенса угла их наклона не долгие превышать 0,0007 в каадой из двух
плоскостей.
6.10. ФС следует сваривать только после проверки правильности их
сборки. Сварные ивы следует выполнять хеханиэированным способом с примене-
нием материалов, указанных в п.2.7, и проплавлением корня пва не менее 2а1.
6.II. Технология сварки долгие обеспечивать минимальные сварочные
Деформации фланцев.
6.12. Посте выполнения сварных пвов ФС с вар.: и к доткев поставить свое
к-'еамо, место распологсния которого долхио быть указано в чертеках КП.
20
6.13. После выполнения c?a;?:z вплп.чие неверхнссги флянцев додд-ы
• г<;;ч’Э<.-;’сь'Н|«. Тол-.ина флад::_;е г'сг.с фрез.';оът.» до-ли б.чть не седее
У пноЛ в чертежах К"Д.
По пт что тел ссущестглдть иа.-лси ооо,;?.нясу:;х алп.«; job за стет ивме-
:!,; .i t тол.аны флаша (кллно.зиХносг;:).
6.1’1. Точность изготовления о: с;-.веч:, .х элементов конструкция с СО
1ет -.л соответствовать требования!!, изложенным в табл.7.
Таблица 7
Контролируемый параметр
Тангенс угла отклонения фрезерованной
поверхности фланцев
2, Зазор всаду внешней плоскость» флейца
и ребром стальной линейки
3. Отклонение толщины фланца (при мехаик-
ческой обработке торцевых поверхнос-
тей)
4. Смещение фланца от проектного подсте-
пия относительно осей сечения присое-
диняемого элемента
5. Отклонение длины элемента с ФС
6. совпадение отверстий в соединяемых
фланцах при контрольной сборке
Предельное отклонение
Пе более 0,0007
0,3 мы
t 0,02 t
+ 1,5 мм
О ; -5,0 мм
Калибр диаметром, равным номи-
нальному диаметру болта, дол-
жен пройти в 100 отверстий
Грунтоье"/е и окраска
6.15. При отсутствии специальных указаний в чертежах км фланцы долж-
ны бить огрунтованы и окрапены темц те материалами и способами, что в
конструкция в целом.
Контроль качества ФС
6.16. Контрольную сборку элементов конструкций с ФС следует прово-
дить в объеме не менее 10 % общего количества, но не менее ч ат. взаимно
соединяем!х элементов.
Обязательной контрольной сб:;?.е ледлеыат первые и последние номера
э ICI-CHTCD в соответствии с поря.::-:; = ь:< есмсрсм изготовления.
6.17. В процессе винолчеилл ;»'ст по гварке РС следует кочт.олиро-
Вать;
21
; 7.Т—-i з соответ c nparst.iav.t :г.сд::;и-?:'Я, изга-
, . . э кг:.';;”
?o c. :< • .ериттсэ з с? в.етсгзии c ,u •ству-’т.еы ctth-
i k; t a .-'f iif.-; । i изделий ;
г.'. :>:ст?э нсдгого»:ta я c<* ...и t тлей пот crnpxy n с» >;гсгстп;и< с гла-
~ ci; :I x-12-75, раздел I и влстс-ч гг:.оне.чдая.и>ми;
,:.?iecrr> сг.цаых газов а сеотг.сгъз.: со СЯиЛ П Т8-75; в соединениях
i ,..< w' 1 ret ио нот. 1.2 , бл. 3 jaoAc.M I, в ссе.р’нент:^ р,у?.глдут:ис
•( 1.;б.1‘ х ЭА< ’.’СНТГ11 К ЧТ'ЧХ':; 11 ЕГО» СТ'.Ц ЧХ coez.;:.?;rji3 I !J0 ПОЗ. 3
•. 1. At п iiv:i. 1,2,3 -Д1<т. 42 рлзд.'З; a rcraio в соо вотстгли с
i <jT J’771-76 я тртбокапл гя пл. 6.10 it 6.П настоя:дх pexnteivnio'fl.
6.10. ЮО-процсншому контролю следует подвергать параметр-!, указанш.'е
д .tn. 1,2 табл. 6 и ни. 1-6 та-'t. 7 НСС10; ?1Х l'OKO:iClU2tftfl, d Т..::цо нзли-
чмР л пр1.а£«ь:1Сеть >л tj’CHjpoiua к клойа сгадтз.ков из фланце.
6,T9. Флакцх поело их пригарки к сссдннясмнм элементам следует под-
горгйть ЮО-процсптиону контролю ультразвуковой дефектоскопией. Резуль-
тат! контроля цолкпи удовлетворить требованиям п. 2.5 настоящих ^октаондаций
6.20. При отправке конструкций с Ю зарод-изготовитель кро:.:о доку-
ихюдусмсгдошюй п. 1.22 глаш CIHI 3.03.01-87, должен нродста-
1- • сь копню ccjc.';:I ”ига, удостог. рякзд'ГО качоотво стали фланцев, а также
дсхуутита о контроле качества езэрпых ссоданг.кий. Если фланцы изготовлены
1.з гарок отали, отличных от углгакных в и. 2.2, завод-изготовитель должен
предотагнть доку.оитн о качество проката, нрижзняемого для фланцев в ооот-
ге.’ств!!! с указа<иопли пп. 2.3 и 2.4 hacrciissix рексмондаций.
7. 1ГОИТЛШАЛ СБОРКА ФЛАНЦЕВ11Х СОЕДИНЕНИЙ
7.1. Проекты производства раоот (ППР) по монтажу конструкций должны
содержать технологические карты, предусматривапцие выполнение ФС в кон-
кретных условиях монтируемого объекта в соответствии с указаниями "реко-
мендация по сборке фланцевых монтажных соединений стальных строительных
конструкций" (ШИПИ Цромсталькснструкция, ЦИИИПроектстальконструкция. - М.;
ПЕНТЛ ’.’инмонтахспецстроя СССР, 1986).
7.2. Подготовку я сборку ФС следует проводить под руководством лица
(мастера, прораба), н--: гаченного приказом по монтажной организации ответ-
ственньм за выполнение этого вида соединений на объекте.
7.3. Технологический процесс выполнения К включает:
подготовительные работы;
сборку соединений;
контроль натлхен/я высокопрочных болтов;
огруятование и окраску соединений.
22
момента закручивания , который
".'i. ;• :: чим долеяз и->гь .с.сгсте?-
. .. ( 3 (vOi. .•:« с п. Л./3 r i. i C.jJi 3.03.OX-87, из. 3.1.2 - 3.1,8
л/ 76-72-32.
7.5. Зс.-rcT'Dxy контактных irse;/костей фт ищев следует осу , ствлйть
Б еСстр<’*сгзии с указ«янки черте ? .:» и 1ЭД по ОСТ 26-72-22. .стсут-
„тГ,;<;> таких указаний контактные поверхности очадапт стаи,;;ч.;.: : чеха-
гчсс;'.’-'лг-1 сетками от грязи, паплйзсг грунтсзкн и краски, рихлсЭ . азчиин,
с:;сгя «
7.6. Применение вреценпих болтсв в .качестве сборочных запрещается.
7.7. Под головки и гайка высокопрочных болтов необходимо ставить
-олзко по о/.nc.i г.айбе.
гысгуиатаая зп предел» гайки честь стержня болта должна иметь по ме-
нее одной нитки резьбы.
7.3. Натялсниг внеокопрочиих белтов ФС необходимо выполнять от наи-
более -сеткой зоны (жест;' зон) к его краям.
7.9. Натяжение впеол* ..очник болтов ФС следует осуществлять только
по моменту закручивания.
7.10. Натятсние впеокопрсчпых болтов па заданное усилие следует произ-
водить закручиванием га'к до величины
определят по формуле
76 - п K-B-d., М
кр ° '
где л - коэффициент, принимаема равным: 1,06 - при натяжении
высокопрочных болтов; 1,3 - при контроле усилия натяксния
болтов;
К - среднее эпаченг; коэффициента закручивания для халдей партии
болтсв по сертификату или принимаемое равный 0,18 при отсут-
ствии таких значений в сертификате;
4,- усилие натяления болта, Н;
<£- номинальный диаметр резьбн болта, м.
Отклонение фактического момента закручивания от момента, определяемо-
го по формуле (31), не должно превышать 0; ♦ 10 %.
7.П. После натяжения болтов гайки ничем дополнительно пе закрепляют-
ся.
7.12. После выполнения <Х мо.чтг~:ки обязан поставить на соединение
лхчпеч ктейыс (набор цифр) в месте, -радусмотренной в чертежах кснструк-
Чий ;□ язя ИЗД, и предъявить собран-::? соединение ответственному лицу.
7.15. Качество выполнения ФС ,-:а ’ысокопрсчинх болтах ответственное
Дл-Т rj-Bc.-Jier путем пооперанисннсгс кечтроля. контрол» подлежат: качест-
Ео Кстки (расксчссрвацки) болтеэ; качество подготовки контактпцх
Псяе;с1остей фланцев; соответствие у'.:а”ав';:вае1'мх болтсв, гаек и □а“б
тГебска;:ям ГОСТ 22555-77 - ГОСТ 2^-'.>-77, я также треСопчниям, указанным
в ’и-ГТе:тах ,с: г 1СГг.; ьалпчи.? ;:аг.б г.'.* гесагкаги болтсв и гайками; длина
’.оси jHicry.iTi;?“ над гайке’; -а-:ич;:е клей.» мс-тамиика, ссуг.ествля-
--,сто ccr.->vy сгчЕДДяеггя , вгполнен/е трабсвани? табл.Я.
23
.< с., о от г'-дснгя
а б и ц а 3
..' ;: -j ’ г .; ; мя ф 1 " ;; по Л г.' зц
' I --'“-л ; ззсолпыр-з-.-.зл болтов по линия
сх пр.-; >«
•;Г .-.у f’- -:w:a h.:s : "н и полхой колонны
предианрисиаа високопрс-”< боктеа so лрапч
’ . Г. И
Л"л флг.::цсв толщиной ;; 'олео 25 !-<
д.чл фланков тс иаоЯ б 3? in
0,2
0,6
1,0
ц э < м е ч п я л с, Туп тояд. -ч 0,1 :«а нс должен проникать в золу
jCcm ЧО in or сен болта
7.I1». Контроль усц-зза нат- зелия следует осуществлять во всех установ-
я ?х васокопрочиах болтах т. • • дгнацометрнчсскини ключами.
; ь у ’1 пат ccn:i;i сле.т^ г производить не ранее чем срез а ч
,э внпохяелия пз’.тцззоиия всех болтов в соединении, при эточ усилия в
ответствовать га-,;гнь. и, указанным в а. 3.3 или
' 7.15. ОТЕлсиеаио фактического иомента
закручивания от расчетного не должно превы-
шать 0; + 10 А Если при контроле обперу-
хатся болты, не отвечающие зтоиу условг.а, то
усилие натякспия этих болтов долхно быть дове-
дено до требуемого значения.
7.16. Документация, предьявлнеиая при
Приемке готового объекта, кроне предусазотрен-
1 п. 1.22 глага СНиП 3.03.01-67, додума содедать сертн'Хякатн ила доиумон
тц лгода-явготоълтеля, удостоверяюцззе качество стали фланцев, болтов,
гас: и пайб, документы залода-нзготовитолл о контроле качества сварных
соединений фланцев с присоединяемыми элементами, журнал контроля за выпол-
нением монтажных фланцевых соединений на высокопрочных болтах.
бл.9
. Таблица 9
7С.'ллс натязгопияПбоДот7
(. ез.туолз русмос),'
7 :^о
1'21
ОО-ЧХСХ
кН_('. >
167( 17)?39(2б,4^312(31,6)
4
Л р и л о ж е *! ч е I
CCii.t'.wii' СОШЛЁМ! FACTJilYTUX ЭЛИСТГОВ
из 1Л!ЮЛ) ил лзугА'змв
25
Продолжение
26
Оком«алие
_ П р и к е ч в и и а: I. Типоразмера а марки стали двутавров по
ГОСТ 26020-83 соответствуют сокращенному сортаменту металлопроката для
применения в стальных строительных конструкциях.
. 2. Стал!» листовая горячекатаная для фланцев по ГОСТ 19903-74*маркж
14Г2АФ-15 ПО ТУ 14-105-465-82 я 09Г2С-15 ПО ГОСТ 19282-73.
_л 3. Болты U24 высокопрочные из стали 401 "Селект" по ГОСТ 22353-77-
ГОСТ 22356-77. Диаметр отверстии 27 мм. Усилие предварительного натяжения
239 кН (24,4 тс).
ГОСТ 2246^78М мexaниэИI>0®aянaя• СваР°чна,> проволока марки Св-08Г2С по
5. Обозначения, принятые в таблице:
Т - расчетная продольная сила фланцевых соединении ,
J?e А - плоцадь сечения двутавра; - максимальное расчетное
сспрптивлеиие стали гвутавра растяжению по пределу текучести);
t- голодна фланцев;
*/с! Kf„ - катеты угловых сварных пвсв ст ей кг и полки двутавра соответст-
венно.
27
Црсщсахеям
29
Окснчаине
* Марка сварочной проволоки - Св-IOHMA; Св-1ОГ2 по ГОСТ 2246-7С’.
” Марка сварсчнрп проволоки - CB-I0XT2CUA, Св-08ХН2ГШ) по
РОСТ 2246-70 7
П р и и е ч а н и я: I. Типоразмеры и марки стали равнополочных угол-
ков по ГОСТ 8509-72 соответствует сокращенному сортаменту металлопроката
д,я применения в стальных строительных конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для фланцев п ГОСТ 19903 -74х
марки 14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 и 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73.
3. Марку стали фасонок назначают в соответствии с указаниями п.2.8
настоящих рекомендаций. Длина фасонок определяется конструктивными особен-
ностями соединений, но не менее 200 мм.
4. Все болты (за исключением болтсв по схеме 6) 1124 высокопрочные из
стали 40Х "Селект" по ГОСТ 22353-77 _ ГОСТ 22356-77. Диаметр отверстий 27 мм.
Усилие предварительного натяжения 239 кН (24,4 тс).
5. Болты по схеме б - U27 высокопрочные из стали 40Х "Селект" по
гост 22353-77 - ГОСТ 22356-77. Пиаметр ;тверстиЯ 30 мм. Усилие предвари-
тельного натяжения 312 кН (31,8 тс).
ГОСТ 2246^7$Ка “ехвииэи1>овпиивя* Сварочная проволока марки СВ-08Г2С по
7. Обозначения, принятые в таблице:
Т -’расчетная продольная сила ’ланцеоых сОедкнсний (Т>2А ,
Где А - площадь сечения уголка с максимальными типоразмерами из указанных
« rpatje ; для каждого фланцевого соединения; Ry - максимальное расчетное
сопротивление стали уголка растяжению по пределу текучести);
t - толщина фланцев;
К#- катет угле: ых сварных пвов.
30
П р и я ох е я м • 3
сорт шит флая евых со-агяпйЯ растянутых элеютов
ИЗ ИИРО ©ГОЛИНЫХ ТАВРОВ
'1 a € i»m X
Церка профиля id^tro) it «и
3 4
XQIWI П,5Шх1 600” (81,5)^ 30
. " - ” * \
I33II '
130x2 (см.п.6 приме- чаний) •- ‘ л 88l” (89,8) _ 25 /
15ПТ1 Я 1439*
153x2 0*6,7) 30
153X3 ✓
31
Окончание табл.1
; I- 2 3 4 5
|60 45 17.5ПТ1 1919**
8 it I ^10
4 15545 65 £ 2 —. k-^ b- c g 17,5112 17,5113 (195,6) 30
33 Ю
5 701.55 „55 „70 M 27 20ЛТГ 20йт2 20ПТЗ 2537* (258,6) 40
jf 330
О k- 4
о г- "1 L< 03 U.uuux-uy'k;
1Л 1Л 1Л ю —< 2 k—- Ik—1 k-
, SO 80 .80
’340 ' ."
Таблица 2
№ й/п Схема фланцевого сечения Марка профиля жН Ттс) tf мм
2 3 4 5
1 ; - ь Н >
I § о о Н- tqjc/ 1 235для 1СШ« ! ’240 для II,J I0UTI П,51т1 958 (97,6) 20
t’e'" А
О о о 00 •
45 [45
185
2
axcs'zi
0£
(9’S6I)
» 6161
UK‘Z.1
Z *гры ъпкт'говц
Окончание табл. 2
где
вит
ное
* Жарка сварочной проволоки - Св-IOHlfA; СВ-10Г2 по ГОСТ 2256-70 .
и Марка сварочной проволоки - Св~10ХГ2СИА, СВ-08ХН2ГШ) по ГОСТ 2246-70* ••.
J J ж “ в ч а н и я: у. Типоразмеры и марки стали тавров по
ГОСТ 26020-83 соответствуют сокращенному сортаменту металлопроката для
применения в стальных строительных конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для фланцев по ГОСТ 19903-74х марки
14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 И 09Г20-15 по ГОСТ 19282-73.
3. Марку стали фасонок назначат в соответствии с указаниями п. 2.8 '
настоящих рекомендация. Длина фасонок определяется конструктивными особен-
ностями соединений, но не менее 200 мм.
•• Все болты, за исключением болтов по схеме 5 (табл.1 и табл,2k
м24 высокопрочные ив стали 40Х 'Селект" по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77.
Диаметр отверстий 27 мм. Усилие предварительного натяжения 239 кН (24,4 тс)
5. Болты по схеме 5 (табл.1 и табл.2) JI27 высокопрочные из стали 40Х
Селект по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77. Диаметр отверстий 30 мм. Усилие
предварительного натяжения 312 кН (31,8 тс)
6. На схеме (табл.1) представлено фланцевое соединение тавгов с рас-
четным сопротивлением ие зиле 315 и 270 №а для 13Шт1 и 13Шт2 соот-
ветственно.
ГОСТ 2246^7?Ка “ех8Низирсва11ная* Сварочная проволока марки Св-08Г2С по
8. Обозначения, принятые в таблицах:
Т - расчетная продольная сила фланцевых соединения (7>АЙЧ,
А - плоладь сечения тавра с максимальными типоразмерами из указан-
в графе 3 Т"Я кагдоч схемы фланцевых соединений; >?*• - иаксиналь-
расчетпое сопротивление стати тавра растяжению по пред&у текучести);
t - толщина фланцев ,
- катеты угловых сварных пвов стенки и полки тавра соотвотот-
ьенно,
34
П p i । о ж е । । е 4
СОРТАМЕНТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИЛЕНГЙ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ИЗ КРУГЛЫХ ТРУБ
- - > п/П Схема фланцевого соединения Сечение трубы, ИМ X ш frc). ш Ер * 0г.. мы мм
2 3 4 5 5 7 9
I 4 Шр 1 /МД 2 114x2,5+5,0 20 245 175 20
121x5,0? 5,0* 255 165
127x3,0*4,0 255 165
140x3,5 р4,5 275 205 20
140x4,0*6,0* ®г> 25 ЗЮ 220 24
3 159x3,5 ;5,5 630 20 300 220 20
168x4,0*6,0 1бахб,оя 903 25 350 250 24
2 2 168x8,0*10,0* (138,2) 1356 25 350 250 24
dL->\
219x6,0 -,8,0я 400 300
3 //ЗЙ 1 пЩ4т 219x10,0* 219x4,0*6,0 (184,3) 1808 25 400 300 24
2р4/ jn--''/ 245x8,0* 430 330
35
Оконченхе
I 2 3 4 6 6 7 8
4 219X7,0 ;В,0 (230,4) 2260 25 400 300 24
245x10,0*12,0* 430 330
273х4,5«6,0 273x8,0 ;10,0* 460 360
325x5,0 ;5,5 535 425
377x5,0*8,0 560 460
5 1 ErySr 273X7,0 ;В,0 (276,5) 2712 25 460 360 24
273x12,0* 460 360
377x9,0; 10,0 560 460
325x6,0*8,0 (360) 3532 зо' 520 410 27
* Горячадеформированныв трубы по ГОСТ 8732-78*
' . _
Примечания: I. типоразмеры и марки стали электросварных
пплмошовппх труб по ГОСТ 1О7ОЧ-76 и горячедефоршцованных труб по
ГОСТ 8732-78 соответствуют сокращенному сортаменту металлопроката для
применения в стальных строительных конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для Флавиев по ГОСТ 19903-74* марки
14Г2АФ-15 по ТУ 14-106-465-82 я 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73.
3. Варку стали ребер жесткости назначает в соответствии с указаниями
п.2.8 настоящих рекомендаций. Толщина ребер принимается равной толщине
стоики .трубы с округлением в бблкзую сторону. Длина ребер определяется
конструктивными особенностями соединения, но не менее 1,5 диаметра трубы
Для четных и 1,7 диаметра трубы для нечетных ребер.
4. Болты М20, И24 и М27 высокопрочные из стали 40У “Селект" по
гост 22353-77- ГОСТ 22356-77. Диаметр отверстий 23, 28 и 31 ьш. Усилие
предварительного нвтлкеиия 167, 239 и 312 к!1 соответственно.
5. Сварка механизированная. Сварочная проволока парки СВ-08Г2С по
ГОСТ 2246-70.
6. Обозначения, принятые в таблице:
Т - расчетная продольная сила фланцевых соединений (Т*А /?у,
где А - площадь сечения трубы с.типоразмерам:' из указанных в графе 3 дчя
кахдого фланцевого ссединечип; у? - расчетное сопротивление стали трубы
.Раегяхению по пределу текучести); у --
t~ толчнна *лантев; „ \
- диаметр фланцев; \
диаметр болтовой риски;
«ианстр- бглтсв.
36
n JM»о же ж и 0 5
СОРТАКЕНТ ФЛАЯ1ЕВШС СОЕДИНЕНИЯ ИЗГИБАЕКД ЭЯЕМШОВ
Геометрические параметры соединений
rawer р болта i Параметры, ш Номер профиля ригеля
26П 30Б1 35Е1 35Б2 40Б1 45EI 45Б2 50Б1 50Б2 55EI 55Б2 60Б1 60Б2 70EI 70Б2 ЮН 90Б1 IOOEI I00E2 23JI 26Ш1 26Ш2 зап Зенг 35JI 35’12 4031 40CJ2 5СИ1 60JI 70131 7032
с 90 90 100 100 90 90 100 100
и W 60 60 60 60 60 60 60 60
—— et 40 45 45 50 40 45 45 50
с 100 100 по ПО 100 100 ПО ПО
id W 70 70 70 70 70 70 70 70
*< 45 50 50 55 45 50 50 55
Примечание. Парапету с ксяет ^urt изменен и зависимости от
•ьча млении при nme.-mwK jcicu'.s, иэлгпевпих в разделе 4 (п.4) кастоя-
-'«х jcKOieiiiamif,
37
НЕСШАЯ СПОСОБНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ
(тем)
Тип фланца II аметр бона Номер профиля ригеля
26П ЗОБ! 35Б1 35Б2 ДОП Д£)Б2 45П 45Б2 50HI 50Б2 55Н 55Б2 60Н 60Б2 70П 70Б2 8бБ1 90Ы ХООП 23dt 26ПХ 2632 зоах 3032 35ПХ 3532 4031 4032 5031 5СС2 6021 7001 7032
I 1'24 15,5 18,5 22,2 25,9 31,7 35,6 41,9 46,7 - - — — 13,0 15,2 17,8 21,X - — — - I
727 - - - 36,3 40,7 - - - - — - - — 19,4 22,6 - - - - —
2 - - - 28,3 35,3 40,2 48,1 53,5 63,9 74,4 -
227 - - - - 50,5 58,6 г- -
3 Е24 * - - - - 63,5 73,8 81,9 97,4 1X2,9 129,5 145,4 - - ?Х,3 37,6 44,8 51,6 79,2 -
Я27 - - - - - - - 100,7 119,8 139,0 - - - - 15,6 54,5 - - -
4 Е24 1367 159^4 183,7 206,8 - - — — 62,8 86,1 IIQ3 132
1127 - 222.С 258.6 - - - - - :озд 132,7 160
СВАРНЫЕ ИВЫ
HCWBD профиля ркгеля 26Б ЗОБ 35Б 40Б 45Б 50Б 55Б 60Б 70Б 80S 90Б ХООБ 23П 26Q зса 353 400 503 6CG 700
8 8 8 8 8 10 12 12* 14* 14? 14* 14* 8 10 10 12* 12"
10 10 10 10 14 14 16 16* 16* 16* 16* 20* 10 14 16 16* 18*
* Парка сварочной проволоки Св-ХО ВМА, СВ-Х0Г2 по ГОСТ 2246-70*.
Примечания: I. Типоразмеры и марки стали двутавров по ГОСТ 26020-83 соответствуют сохрааенному
ссртаиситу металлопроката для применения в стальных строительных конструкциях.
2. Стечь листовая гэрячекатаяая для фланцев по ГОСТ 19903-74* марки Х4Г2АФ-Х5 по ГОСТ 19282-73, 09Г2С-Х5
по ГОСТ 19282-73.
3. Вэлть высокспоочние U24 и К27 иа стали ДОХ "Селект” климатического исполнения ХЛ с временным сопро-
тивлением не ыенее 1X00 ЫПа (ПО кгс/мм^), а такте гайки высокопрочные и сайбн х ниы по ГОСТ 22353-77 -
ГОСТ 22356-77.
Усилие предварительного натяхения болтов- 224 -239 иН; 1'27 _ 312 иЯ.
4. Аиаметр отверстий 28 и 31 мм под высокопрочные болты К24 к М27 соответственно.
5. Сварка мехазизирзваяваа. Сварочная проволока марки СВ-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
П р м я с ж е я ж • 6
ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ ФЛ'ШЕЗЬа
СОЕДИНЕНа?! ЭЛЕМЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ PACTHXSiHD
I. Оланцеьое соединение растянутых влеыентов жв парных
равнополочинх уголков
Спроектировать и рассчитать К по следующий исходный данных*
профиль присоединяемых элементов - парные равнополочные уголкж
125x9 по ГОСТ 8509-72 из стели марки ОЭГ2С-6 по ГОСТ 19282-73 с
расчетным сопротивлением стали растяжению по пределу текучести 360 КПа
(3650 кгс/см2) и временным сопротивлением стали разрыву 520 МПа
'5300 кгс/см2), площадь сечения профиля А - 2 I 22 « 44 см2;
усилие растяжения, действующее на соединение, Л/ » 1557 кН (159 тс);
материал фланца - сталь марки 09Г2С-15 по ГОСТ 19262-73 с расчетным
сопротивлением растяжению по пределу текучести в 290 МПа (2950 кгс/см2)
и нормативным сопротивлением по пределу текучести - 305 МПа (3100 кгс/см^)
расчетное сопротивление стали фланца растяжению в направлении толщины про-
ката (в соответствии с указаниями главы СНиП П-23-81*} - 0,5£ц/
/А," 0,5**305/1,05 » 145 НПа (1480 кгс/см2). Толщина фланца t - 30мм;
болты высокопрочные М24, расчетное усилие болта Вр - 266 кН
(27,1 тс), расчетное усилие предварительного натяжения болтов Во -
- 239 кН (24,4 тс) ;
катеты сварных пвов принять равными » 10 мм, сварка механизи-
рованная проволокой марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* с обеспечением проплав-
ления корня ива не менее 2 мм, расчетное сопротивление угловых ивов срезу
но металлу ив! и по металлу границы сплавления соответственно
' 215 Ша (2200 кгр/см2), 0,45 • - 0,45*520 . 234 МПа
(2390 кгс/см2);
материал фасонки - сталь марки 09Г2С-12-2 по ТУ I4-I-3023-80, тол-
щина фасонки tr • 14 мм.
Проверка прочности
оварннхивов
Определяем длину сварных швов (рис. I) : "
L* 2 (а,* 31, ♦ аг ) - 10 . 2 (80 ♦ 3*125*75) - 10 . 105 см, а также
необходимые для расчета параметры в соответствии с требованиями главы
СНиП П-23-81*: flf - 0,7, ft, - 1,0, 1,0, • 1,0, 1,0. Проверку
прочности сварных швов в соответствии с указаниями в. 5-10 выполняем по
Jpen сечениям:
по металлу ива по формуле (28):
39
-------L22Z252------ . 177 < 215 • 1,0 -1,0 - 215 КПа (2200 кпуСм^;
0,7 ( 10 ♦ 2) 1050
no металлу границы сплавления с профилем по формуле (29):
_±—у г -
А </ V Гс ’
--I5SZ2—---- . . 146 <234-1,0 • 1,0 - 234 МПа (2390 кгс/см2);
I,0-I0-I050
по металлу границы сплавления с фланцем в направлении толщины
проката по формуле (30):
д/
£ •
----L5E2OO---- . 1304.145-1,0.1,0 = 145 МПа (1460 кгс/см2).
(Ю + 1,4) 1050
Рис.1. Схема к примеру расчета
фланцевого соединения парных
равнополочных уголков 125 х 9
Таким образом, прочность сварных швов обеспечена.
Для предотвращения впецентреиного прилетения внешнего усилия на сое-
динение пентр тяжести сварных швов долкен совпадать с центром тяхести сое-
диняемого профиля. Поэтому неоохсино выполнение условия: » С,гте S
- статический момент сварных авов относительно оси х-х,- итиЗ^.т',
где Sx и S, - статические моменты сварных швов выше и нижа оси х-х
соответс рвение.
5,.^ -р- ‘10--^- • /36/25
t(6r .ty _ ^}.t^ -
- ю[ * (f25 - $)(J5 -3 3)t 9f35 /
Равитца текду 5Г и 3* ссс? л
- Jl^Lr I36i25 0?г
140260
• . А0260,-,н3
—----------------. 1006 »
40
копструмровавжв > расчет
прохвоста АС
Конструктивная форма соединения пркията, хак пркаяано на рис.1. В т|>
хом соединении количество болтов внутренне! воин лл - 4. Количество бел*
тов наружной зоны пи предварительно назначаем вз условия (I) £см.раз-
*е* 5J: N-ntH,„ N-i0,96p /537-6 09 766
‘ 0.9 e^K * 0.9-766/f,5 ' 4 •
где - °»9’Вр - предельное виеанее усилие ва болт внутренне!
воны от действия виеаней нагрузки; V, - предельное виениее усилие
на один болт наружной волы, определяемое по табл.2 (раздел 5). По конст-
руктивным особенностям соединения предварительно назначаем количество бол-
тов наружной зонм q, - 4.
Расстановку болтов производим в соответствен с указаниями п.4.6.
В соответствии с указаниями п.4.7 бояти должны быть располоаенн без-
ыоментно относительно осв х-х (см. рвс.1), поэтому 2. О. С учетом,
что К • Ц/Ц, « 1,5 имеем:
(75 ♦ 15)’1,0 ♦ 15 (I ♦ 1,5) - 65 ’1,5 - О,
таким образом это условие выполнено.
Прочность ФС следует считать обеспеченной, если выполняется у ело еж®
N< Т,
где Т - расчетное усилие растяжения, воспринимаемое ФС и определяемое по
формулам (3) или (4). Дяя определении Т необходимо иайтп велвчнчу
расчетное усилие на болт наружной волы J -го участка фланца, представляе-
мого условно как элементарное Т-образное ФС. Заметим, что и силу конст-
руктивных особенностей в этом соединении можно выделить два участка на-
ружной зоны ] и /7 (ка рис.1 эти участки заштрихованы). Поэтому для нахож-
дения величины Т необходимо определить значения и Ntt и впбрать
наиысияпее из них.
Опрадалеиже н„
Расчетное усилие растяжения, воспринимаемое фланцем болтом, относя-
щимися к участку I наружной вопи, определяем нэ условия:
Значение //fi определяем по формула (5)
f/t, -Л, • , где Я, маходим по формуле (6)
Д, - 0,5008 - 0,2356 фж,, ах, - по формуле (?)
“• = vt(i*d/2) ’
здесь ct . 24 мм - номянальпый диаметр ровьса болта,
V, - а? ♦ 75/2 - 75 ♦ 75/2 - 112,5 мы< 5d - 120 мм - пирино флата,
приходящаяся иа один болт участка I наружной воны,
4“ 60-^/2- л^, - ty /2 • 60-7 - ХО - 5 - 30 ми - усроднокчоо
Расстояние между осьп болта и краями сварных ввоз полки уголка и флеонкч.
41
Тогда: У / 4g v
X,------------Z5------------ 1-^-1 - 0,246;
712,5 (30 + 24/2) \30/
1,- 0,5983 - 0,2356 0,246 < 0,653;
0,653 • 266 - 174 кН (17,7 re).
Значение N*f определяем по формуле (8)
<v = /л -£5z_L_<b
w p
для чего находим значения V.f и :
H, = -----------/?у= -IIg»5.- 3°g . . 2Э0 « 489375 Н • см;
„ _ -Рл^б, . _ 0x9....266000 ..3,6.. t j 059
489375
а значение а, определяем по табл.4 { ccf= 2,0 ),
Тогда:
д/ «= 1,3 2_J_I— • 266 = 279 кН (26,4 тс).
Г' 1,659-2
Поскольку > Ngf, принимаем Nf (П.Ъ-с).
Определение л£г
• \
Значение f^L находим так ле, как и с той лишь разницей,
что для участка IIw2> 30 + 60/2 « (Г' ни, а В = 50 50-9-10 . ОЦп
С учетом этого
х о-----it---/А-)1 = -------/—« 0,25;
I ыг (t * а/г/{ 11 60 (00 +12) ( 30/
4' 0,5088 - 0,2356^- 0,5008 - 0,2356/у 0,25 - 0,65,
тогда
‘ ‘ 0,65-266 » 173 кН (17,6 тс).
Определим усилие на болт из условия прочности
", =
флапца на изгиб:
290 « 261000 Н-cnj
Ь1
6
а 9-яр е
60 . зог
6
0,9-266000-3,1 , о...
261000
аг определяем по ттбл. 4 (а}= 1,5),
1,р ------в = 1>г
/г • о с:
значение
тогда:
. 20: кН (20,7 тс).
Поскольку Л^, «. 2 ” й!>Л'^ - 173 кН, принимаем
• Njt = 173 кН.
'ак как у 17'. кН г Л', . 171 i..i, nprii.i! nc-
'Ky * * l7: *'•
Поскольку <= г;: rH v ---------------------Ъ2-‘ 2LL c к;; й1> .асч"тное
усилие гчетмхения, всспричпаегсс л!, г-г.ре’.е’н мне ; ''ул (’)
42
L - / л/ *n„ ------------- - 4 •0,9’266 ♦ «jOi21266 „ I593 й П62 lcje
< к I»5
||сроверяем выполнение условия (2):
N - 1557 кН < Т - 1593 кН.
||,словно (?) выполнено, таким обраэом,прочность ФС следует считать обеспё-
ЬеннсЯ.
' 2. Фланцевое соединение растянутых элементов из круглнх труб
tj Спроектировать и рассчитать ФС по следующим исходным данный:
б профиль присоединяемых элементов - электросварная прямоиовная тру-
La 273 х 6 мм по ГОСТ 10704-76 из стали марки 09Г2С по ТУ 14-3-500-76 с
1|расчетним сопротивлением стали растяжению по пределу текучести =
250 МПа (2550 кгс/см2) и временным сопротивлением стали разрыву =
'» 470 МПа (4800 кгс/см2), площадь сечеяив трубы А «= 66,62 см2; '
усилие растнкения, действующее ва соединение, 1666 кН (170 тс);
материал фланца - сталь марки 09Г2С-15 по ГОСТ I92S2-73 с расчет-
ным сопротивлением растяжению по пределу текучести R «= 290 КПа
(2950 кгс/см2) и нормативным сопротивяением по пределу текучести К*п “
'« 305 МПа (3100 кгс/см2), расчетное сопротивление стали фланца растяжению
IB направлении толщины проката (в соответствии с указаниями главы СНиП
^-23-81*) = 0,5 • 305/1,05= 145 МПп (1480 кго/см2).
Толщина фланца t* 25 мм;
болты высокопрочные U24,.расчетное усилие болта В^ = 266 кН
(27,1 тс), расчётное усилие предварительного натяжения болтов 8д » 239 кП
(24,4 тс);
катеты сварных швов принять равными . 8 мм, сварка механизиро-
ванная проволокой марки СВ-08Г2С по ГОСТ 2246-70* с обеспечением проплав-
ления корня ива не менее 2 мм, расчетное сопротивление угловых швов срезу
по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно
• 215 НПа (2200 кгс/см2),^- 0,45* . 0,45’470 . 212 Ulla (2160 кгс/см2);
материал ребер жесткости - сталь марки 09Г2С по ТУ I4-I-3023-80,
толщина ребер жесткости tp- Ю ми.
Расчет прочности и проектирование СО
1
В соответствии с указаниями п.5.7 прочность ФС элементов замкнутого
профиля считается обеспеченной, если:
N < л К* Ьр при ?Otl< СО ни.
1-э этого условия определим необходимое ко:ичество болтов л в соединении:
«-Нт-— = --1-- • ».
кг 0,85*266
Количество болтов в соединении принимаем п » 3 шт.
Конструирование .< осуществляем в соответствии с указания:и раздела 1.
43
Jtpl принятом к^льчестве болтов в сседгнених минимальное количество ребер
►есткостж пр > 4. Длина нечетных ребер:
ta - 1,5 • fiT - 1,5 * 273 - 410 w,
длина четных ребер:
1,7- - 464 мм, приникаем > 470 ш.
где Q - диаметр труби.
В соответствии с указаниями п.4.6 болты располагаем как ыотпо ближе
элементам присоединяемого профиля, при этом;
f ‘ tty с х, *<^+ 2 т 2 - 10 4 56/2 т 2 - 40 мм,
'й>- ?,0^ /£ - 2 « 24 » 48 мм, с округлением принимаем а - 50 мм. .
’ •у Определяем диаметр риски болтов:
fig -> 0r +-3'» fff > 273 «э 2-40 * 353 ки, принимаем фе » 355 мм,
диаметр фланца:
- 4 *2 •в'- 355 4 2 • 50 - 455 мм.
Угод между радиальными осями ребра и болтов, расположенными у ребра:
w о 1Ы?.Г.Ы.-36^4 50 _ _15^21л_3601_ 4 5О _ 19>5О, с
^йяжем признаем а - 20°. 3,14> * 355
Проверха прочно
Определяем длину сварных жвов
^•»<»r4 - 10 - 3,14
Рис.2. Схема к примеру расче-
та фланцевого соединения эле-
мовтов из круглых труб 273 х 8
по металлу границы сплавления с профилем по формуле (20):
А'_________________________ , „
сти сварных жвов
(рис.2):
। • 273 4 2 • 4 (40 4 50) - 10 - 1568k.!,
а также необходимые для расчета параметры
в соответствии с требованиями главы СЕиП
п-гз-еа15: jsy - 0,7, д « 1,0,
tr 1.0.й.х- I»0, ft -1,0.
Проверку прочности сварных швов в соот-
ветствии с указаниями п.5.10 выполняем по'
трем сечениям:
по металлу шва по формуле (28):
,. 1666000 .... . _ п8 < 215 1!Па (2200 кгс/см2);
0,7’(8 ♦ 2)*1568 \
1666000
1,0 ' 8 - 1568
по металлу границы
ката по формуле (30):
133 < 212 ИПа (2160 кгс/см2);
сплавления с фланцем в направлении толщины про-
7^7^ 4
ИЗ < 145 КПа (1480 кгс/см2).
I666OOO
(8 4 1,4)'1568
Таким образом, прочность сварных гвов обеспечена.
44
П р я л о х е в и а 7
ПРИПЕР РАСЧЕТА ФЛАНЦЕВОГО СОЩИЕКИ
ИЗГИБАЕШХ OJEiraiTCB
Провести проверочный расчет фланцевого соединения (см.рисунок).
Данные, необходимые для расчета:
профиль присоединяемого
элемента - 160Б1 по ГОСТ 26020-8
иэ стали марки 09Г2С, площадь се
чения профиля Д с 131 см2, пло-
щадь Сечения пояса А^« 35,4 см2,
момент сопротивления профилям «
- 2610 см8;
изгибапций момент и про-
дольное усилие, действующие на
соединение, соответственно
И - 686 гЛ-м (70 тс-м) и V -
= 490,5 кН (50 тс);
материал фланца - сталь
марки 14Г2АФ-15 по ТУ
14-105-465-82 с расчетным со-
противлением изгибу по пределу
текучести Д>у = 368 КПа (3750 кгс/см^), толщина флапца принята равной
t к 25 мм; _ „„ „
болты высокопрочные 824, расчетное усилие растяжения болта = 266 кЬ
(27,1 тс), расчетное усилие предварительного натяжения болтов Бв «
- 239 кН (24,4 тс),
катеты сварных швов по поясам профиля • 12 мм, по стенке Kfu*
_ 8 мм.
Иаксииальноо и минимальное значения нормальных напряжений в присое-
диняемом профиле от действия изгиба и продольных усилий определяем по фор-
мулу (10) [см.раздел 5] :
isr
Схема к примеру расчета фланцевого соеди-
нения аирокополочного двутавра 16ОП,под-
верхенного воздействие изгиба и растяхе-
* НИЯ
*^’W * А
евбхо
26(0 *
-—=зооняф?:
’Гс/скЧ',
Т '-mMnol HOOv'IcJ).
W л
Усилие в растянутом поясе присоединяемого элемента определяем по формуле
(И):
J a'njf,
45
где ~ алоаадь сечевия участке стенки в эоне бол-
тов растянутого пояса (см.рис.Ч и рисунок в настоящем приложении);
^г- о, •0,5ur-tf1‘
IO vu - толдича стенки профиля;
w‘Wj « 70 мм - сирина (ланца, приходящаяся на один болт, располэген-
вый вдоль стенки профиля ;
tl( = 15,5 мм - толщина поясе профиля.
hKt - 60 + 55 - 15,5 г SO мм, с 80* 10 с 600 ш, тогда
« (35'10 + 800) • 500 «= 1502 кН (132,5 тс).
Усилие в растянутой части стенки определяем по формуле (12):
ЛЛ. * i- *т~ /Л - Л, J* .
•А £ ГЫ « g Wf/ *
ГИР л- -^^““-OjTS;
где 300
д _2УЧ------ » 338 км,
тогда 1 ♦ °»75
• 300 • • ( 338 - 80)2 » 299 кН (30,5 тс).
Прочность ФС считаем обеспеченной, если при - с>о < т £ О и
<smat > 0 впполляетдя условие (13):
Иц - Цн'
* Иыр •
При принятом конструктивном рейении ФС (наличие ребра жесткости рас-
тянутого пояса и симметричное расположение болтов относительно пояса
пт'пнг'пц ‘ 2» си.рисунок) расчетное усилие растяжения, воспринимае-
мое болтом и фланцем, относящимися К растянутому поясу, Ы(р{ опреде-
ляем по формуле (16):
\
то хе, к растянутой части стенки, NVf - по формуле (19):
Определение
Поскольку h > 500 км, то К, = 1,0,
Л/Ч’,4 * 338 ♦ 05 « 363 мм,
4 ,Ае - 338 - 60 « 278 мм,
= <t5 км - расстояние от оси болтов ряда ff до пояса профиля.
Расчетное усилие растяжения, воспринимаемое фланцем и болтом, относя-
щимися к наружной эоне пояса, определяем из условия;
4G
Значение Nf( определяем по формуле (5):
Вг, где \ находим по формуле (6):
Д - 0,5088 - 0,2356 a Xf - по формуле (7)1
, х ,?*
i! >
здесь d. - 24 мм - номинальный диаметр реньбы болта,
» 70 мм - ширина флот©, приходящаяся на один болт наружной зона
растянутого пояса профиля ;
= 33 мм - расстояние от оси болтов ряда If до края сварного жва рас-
тянутого пояса профиля ( tf't, - Kf = 45 - 12 = 33 мм). ,
Тогда:
х Е ------------25?----------- 33 -У - 0,5П,
' 70 (25 + 24/2) \ 25 / . •
Я, - 0,5088 - 0,2356 If 0,511 = 0,577 и
Ntf - 0,577-266 153,5 кН (15,7 тс).
Значение определяем по формуле (8):
В/> *
для чего находим значения Иу и Ау :
ы ----------------------------------------------
* 6 6
368 » 268300 Н-см;
_ '0.9 *ЪрЬ( . 0,9-266000-3,3 .. „ 2 94.
“ 268300 ’
Зпачсние <df определяем по табл. 4 ( ' 1,48/.
Тогда:
„ ! 3 . . 266 . 197 кН (20,1 тс).
У/ 2,94-1,48
Поскольку Л^у. > Nit , принимаем
Д’» Н = 153,5 кН (15,7 тс) и
Д - 1,8- 266 (I 4^-) + 153,5 . 2 (I 4-|^- ) - 1356 кН.
Определение
Расчетное усилие расгятсния, воспринимаемое фланцем и болтом, отнеся
щимися к растянутой части степки профили, определяем из условия:
Значения и определяем по формулам (5) и (8). Расчет всех
параметрон, необходимых дтя определен ил и , выполняем так
хс, хак и при определении Nfp( , с той лил. разницей, что для болтов
и фланца, относящихся к стенке профиля, парамотр = 37 км
- 45 - 8 - 37 мм). Тогда:
„ ___________25_______( 37 ,Л о,??;
70 • (25 4 24/2) \ 25 /
A- 0,5068 - 0,2356 • 0,72 - 0,542,
°’542 '266 " IM’2 й <14>7 TCb
Определин усилие на болт из условия прочности фланца на изгиб:
Н - —. 368 . 268300 Н-см;
* 6
/ « 0,9 2ббпоо • 3,7 х з 3.
" 268300 * ’ ’
значение определяем по табл. 4 ( = 1,4^) ;
1’3 ' * 266 с 17е’6 й| (18>2 тс>’
Поскольку N<pvr>Nfur , то принимаем
Л^ = 144’2 131 (14’7 тс)*
Находим’Значение Л^, :
. 2fi- 144,2 ’ -|еТ [278 - £- ( 3 + I)-7oJ »
« 311,7 кН (31,8 тс).
Определип значения и , проверяем условие (13):
1302 кН (132,5 тс)£ tJfpf • 1356 кН. (138,4 тс);
299 кН (30,5ьтс) < •= ЗП,7 кН (31,8 тс).
Условие (13) выполнено. Проверка прочности сварных швов выполнена в
соответствии с п. 5.10 настоящих рекомендаций. Прочность сварных швов обес-
печена.
Таким образом, прочность флецевого соединения обеспечена.
48
Приложение 8
методические указания
ПО ЕТОВ?даяо ЖЖГГАЯИй ТОЛСТОДИСГОВОГО ПРОКАТА
ДЛЯ ФЛАНЦЕВ
I. Общие положения
I.I. Настеяцие указания распространяются на толстолистовой прокат
строительных сталей толщиной от 12 до 50 ми включительно, предназначенный
для изготовления фланцев соединений растянутых и изгибаемых элементов, и
устанавливают методику испытаний на статическое растяжение с целью опреде-
ления следующих характеристик механических свойств металлопроката в направ-
лении толщины при температуре 20±|0 ^3: предела текучести (физического или
условного); Временного сопротивления разрыву; относительного удлинения пос-
ле разрыва; относительного сужения посла разрыва.
1.2. Определяемые в соответствии с настоящими методическими указания-
ми механические свойства могут быть использованы для контроля качества
проката для металлоконструкций; анализа причин разрушения конструкций, со-
поставления материалов при обосновании их выбора для конструкций; расче-
та прочности нооущих элементов с учетам мх работы по толпдае листов; срав-
нения сталей в зависимости от химического состава, способа выплавки и рас-
кисления, сварю!, вида термообработки, толедян и т.д,
1.3. При испытании на статическое растяжение принимаются следующие
обозначения и определения:
рабочая длина I , мм - часть образца с постоянной площадью попереч-
ного сечения мекду его гсловками ^ли участками для захвата;
начальная расчетная длина образца 10 , мм - участок рабочей длины
образце до разрнва, на которой определяется удлинение;
конечная расчетная длина образца после его разрыва lf , мм;
начальный диаметр рабочей части цилиндрического образца до разрыва
<to » »*«;
минимальный диаметр цилиндрического образца после его разрыва dt ,мм;
начальная площадь поперечного сечения рабочей части ооразца до разры-
ва Гь , цЛ;
пледадь поперечного сечения образца посдс его разрыва ,я>',
осекая растягивающая на:ру:;ка ? , А' - нагрузка, действующая на обра-
зец в давний момент испытания ;
* Еукоспя.че обозначения приняты о.о ССС7 1'07-73.
49
предел текучести ((изический) ат , И."а - наименьшее напряхение, при
котором образец деформируется без заметного увеличения нагрузки;
предел текучести условный , Jfa - напряжение, при котором оста-
точное удлинение достигает 0,2 X длины участка образца, удлинение которо-
го принимается в расчет при определении указанной характеристики;
временное сопротивление <ба , Lila - начряхение, соответствующее наи-
большей нагрузке , предцествуюяей разрушению образца;
относительное удлинение после разрыва 6 - отнесение приращения рас-
четной длины образца {I,-1е ) после разрыва к ее первоначальной длине £й;
относительное сужение после разрыва у , - отношение разности на-
чальной площади и площади поперечного сечения после разрыва Ft -Fe к на-
чальной площади поперечного сечения образца F0.
2. Форма, размеры образцов и их изготовление
2.1. Для испытания на растяжение в направлении толщины проката приме-
няют укороченные цилиндрические образцы (см.рисунок, а)
диаыетром 5 км, печалькой.расчетной длиной 2,82VT^ « 12,5 мм по
*п.2.1 ГОСТ ТЧЭУ-12. При этом металл, испытываемый в направлении толщины,
условно рассматривается как хрупкий. Рабочая длина образца в соответствии
с п.2.3 ГОСТ 1497-73 составляет I » lo + 0,5<ie«= 15 ми.
Образцы ^ля испытаний на растяление в направлении толщины и юката
2.2. Образец вырезают из испытываемого листа так, чтобы ось образца
была перпендикулярна к поверхности листа.
2.3. На торцах образцов, выполненных из металлопроката толщиной 30 мм
сохраняется прокатная корка. При толщине иепптываеюге проката более 30 ка
такая корка сохраняется ма одном терце образца.
2.4. Для исшиаинл металлопроката толщиной 12-29 i.i* применяются свар-
ные образцы. С этой целью к листовой загс/евке иснытиваского ьеталла при-
варивают в тавр две пластины из стали той ше прочности, чтобы получить
крестовое соединение со сп’.озннк проваром. Цилиндрические образцы вырезан
из сварного соединения так, чтобы испитuyaeisitl металл rotiv.ai в рабочую
часть образца. При этом продольная ось об; :зца дол/ на совпадать с направлю*-
50
вием толцины испытываемого листа. Этапы заготовления сварных образцов ука-
заны не рисунке, б.
2.5. Для испытания металлопроката толакаой 24-29 мы допускается при-
менять несварные образцы с укороченной рабочей длиной по сравнение с ука-
занной в п.2.1 и на рисунке, а. При этом высота головок образцов не из-
меняется.
2.6. Образцы рекомендуется обрабатывать на металлорежущих станках.
Глубина резания при последнем проходе не долкна превышать 0,3 мм. Чистота
обработки поверхности образцов и точность изготовления долхиы соответство-
вать требованиям ГОСТ 1497-73.
2-7. При определении относительного удлинения нужно обходиться без
нанесения кернов на рабочей части образца; за начальную расчетную длину
следует принимать обдую длину образца вместе с головка».
2.8. Начальную и конечную расчетную длину образца измеряют штангенцир-
кулем с точностью до 0,1 мм, и полученные значения округляют в бЛыаую
сторону. Диаметр рабочей части образца до испытания измеряют микрометром
в трех местах (посередине и с двух краев) с точность» до 0,01 мм; в каж-
дом сечения диаметр измеряют дважды (второе измерение производят при по-
вороте образца на 90°), и за начальный диаметр принимают среднее значение
из двух измеренг.й ; причем фиксируют все три значения начальных дпамотров
(в середине и с двух краев рабочей части образца). После испытания опреде-
ляют, вблизи какого измеренного сечения произошел разрыв образца, и ь даль-
нейшем при определения относительного сужения после разрыва диаметр
этого сечения принимают рг, начальный диаметр. Диаметр образцов после испы-
тания следует измерять штангенциркулем с точностью до 0,1 мм.
2.9. Для испытаний изготавливают по три образца от каждого листа,про-
бы отбирают из средней трети листа (по ширине).
3. Испытание образцов
3.1. Для определения механических свойств в направлении толщины про-
ката гри статическом растяжении используют универсальные нспытатолр'ые ма-
шины с механическим, гидравлическим или электрогкдравлическим приводом с
усилием не выпе 100 кН (10 тс) при условии соотве твг.я их требованиям
ГОСТ 1497-73 и ГОСТ 7855-7'1.
3.2. При проведении испытаний должны соблюдаться следую uie основные
условия:
иадевноо центрирование образца в захватах испытательной магнии;
плавность иагрукения ;
скорость перемещения подвитого захвата при испытании до продела те-
кучести - не более 0,1, за пределом текучести - не болео 0,4 длины расчет-
це? части образца, ь.1ра::спн,ы в ми/гли.
П
3.3. Рекомендует се оснащать маетны регистрирующей аппаратурой дл
записи диаграмм "усилие - перемещение" в масштабе не менее 25 : I.
З.Ч. Испытания на растяжение образцов для определения механических
свойств в направлении толцичы проката и подсчет результатов испытаний
проводят в полном соответствии с $3л 4 ГОСТ 1497-73.
3.5. При разрушении сварных образцов вис основного металла испытывае-
мого листа ив-за возможных дефектов соединения (поры непров ров, шлаковые
включения, трещины и др.) результате их испытания не принимают во внима-
ние и испытание повторяют на новых образцах.
3.6. Результаты испытаний каждого образца в виде значений
£ и р вносят в журнал испытаний и фиксируют в протоколе, прикла-
дываемом к сертификату на металлоконструкции. Величины ае * f> нормируют»
к служат критериями при выборе и назначении толстолистового проката для
изготовления фланцев. Значения другжж характеристик .}ид
факультативны и использудтся для накопления данных.
В журнал испытаний вносят также данные из сертификата металлургичес-
кого завода-изготовителя металлоизделий: марку стали, номер партии,
номер плавки, номер листа, химический состав и механические свойства при
Обычных испытаниях.