Таблица 8
| Узлы и детали канатных элементов | Коэффициент гамма_k |
| Концевые крепления с заливкой цинковым сплавом: | |
| а) закрытых канатов | 0,95 |
| б) спиральных и многопрядных канатов из круглых проволок | 1,0 |
| Концевые крепления с холодной заливкой смесью "эпоксидный компаунд + цинковый порошок + стальная дробь" в сочетании с высадкой или сплющиванием концов проволок | 1,0 |
| Концевые крепления со стальными клиньями в конических стаканах, с алюминиевыми прокладками и заполнением пустот эпоксидным компаундом | 1,0 |
| Перегибы каната вокруг жесткого основания по круговой кривой: | |
| а) при отношении r/d (где r - радиус кривой, d - диаметр каната) не менее: 30 - для закрытых, 25 - для спиральных из круглых проволок, 20 - для многопрядных канатов | 1,0 |
| б) при отношении r/d не менее: 20 - для закрытых, 15 - для спиральных из круглых проволок, 12 - для многопрядных канатов | 0,90 |
| Узлы с поперечным обжатием закрытых канатов усилием q, не превышающим 25 кН/см (2500 кг/см): | 1,0 |
 | |
| где N - расчетное усилие растяжения каната; | 0,90 |
| сумма N_b - суммарное расчетное усилие растяжения всех прижимных болтов в узле, отнесенное к одному канату; | |
| l - длина контакта каната с основанием | |
| Концевые крепления гильзо-клинового типа | 0,90 |
Примечания: 1. Указанные в таблице коэффициенты (в том числе и для других типов анкеров при меньших r и больших интенсивностях q) допускается корректировать по статистически обоснованным результатам испытаний образцов узлов и канатных элементов.
2. Запрещается применять в постоянных сооружениях конструктивные решения, требующие введения , кроме отдельных узлов антенных сооружений связи, конструкция которых определяется технологическими требованиями.
3.15. Нормативное сопротивление следует определять одним из способов:
а) если в государственных общесоюзных стандартах или технических условиях для данного типа каната приведены значения разрывного усилия каната в целом или определяется статистически обоснованным способом с обработкой экспериментальных данных:
; (9)
б) если в государственных общесоюзных стандартах или технических условиях значение разрывного усилия каната в целом не приведено, но указано суммарное разрывное усилие всех проволок в канате :
, (10)
где k - коэффициент агрегатной прочности каната, определяемый в зависимости от конструкции каната по табл. 9;
Таблица 9
Тип каната (пучка) | Коэффициент k |
| Из параллельных проволок | 1,00 |
| Спиральный закрытый | 0,90 |
| Спиральный из круглых проволок | 0,85 |
| Многопрядный | 0,80 |
в) если в технических условиях указано только временное сопротивление проволоки:
; (11)
г) если в технических условиях указано только временное сопротивление проволоки, а канат составлен из проволок с разными временными сопротивлениями и в каждой группе номинальная площадь одной проволоки и число одинаковых проволок :
. (12)
3.16. Модули упругости витых стальных канатов и пучков параллельных проволок Е рекомендуется принимать по табл. 10. Для витых стальных канатов значения E даны после предварительной вытяжки.
Таблица 10
Конструкция стальных канатов | Е, МПа (кгс/см2), при расчете на нагрузки | |
временные | постоянные | |
| Пучки параллельных проволок сплошного или трубчатого сечения | 2x10(5) (1,96x10(6)) | 2x10(5) (1,96x10(6)) |
| Витые канаты: | ||
| спиральные (закрытые и из круглых проволок) при кратности свивки: | ||
| а) 7-10 | 1,5x10(5) (1,47x10(6)) | 1,2x10(5) (1,18x10(6)) |
| б) 12-14 | 1,7x10(5) (1,67x10(6)) | 1,4x10(5) (1,37x10(6)) |
| многопрядные при кратности свивки: | ||
| а) прядей и канатов менее 7,5 | 1,3x10(5) (1,27x10(6)) | 1,0x10(5) (0,98x10(6)) |
| б) прядей 14-16 и канатов 10-12 | 1,5x10(5) (1,47x10(6)) | 1,2x10(5) (1,18x10(6)) |
| с органическим сердечником | 1,1x10(5) (1,08x10(6)) | 1,0x10(5) (0,98x10(6)) |
4. Учет условий работы и назначения конструкций
Коэффициенты надежности и условий работы
4.1 (разд. 4*). Достижение временного сопротивления означает полное разрушение материала со всеми недопустимыми последствиями. Поэтому ненаступление этого состояния должно иметь относительно большую обеспеченность, что достигается в СНиП II-23-81* введением коэффициента надежности = 1,3. Этот коэффициент имеется в расчетных формулах для проверки элементов конструкций, рассчитываемых на прочность с использованием расчетных сопротивлений , а также учтен при назначении расчетных сопротивлений для сварных и болтовых соединений.
Принятое значение коэффициента обеспечивает возможность надежно использовать в расчетах диаграммы работы сталей в зонах больших деформаций. Например, для наиболее массовых малоуглеродистых пластичных сталей диаграмма работы при этом используется до значений относительных удлинений , что хорошо согласуется с экспериментальными данными.
4.2 (разд. 4*). В целях снижения стоимости и материалоемкости строительства введены в действие Правила [4]. При этом степень ответственности учитывается коэффициентом надежности по назначению .
На коэффициент надежности по назначению следует умножатъ расчетные значения нагрузок, усилий или иных воздействий [см. формулу (2)] и делить предельные значения перемещений и параметров колебаний и изменения положения конструкций [см. формулу (4)].
Примечание. Правилами допускается делить на коэффициент предельные значения несущей способности S, определяемой по формуле (3).
4.3 (разд. 4*). Согласно требованиям [2] особенности действительной работы стали, элементов конструкций и их соединений, имеющие систематический характер, но не отражаемые непосредственно в расчетах, учитываются коэффициентами условий работы.
Установленные в табл. 6* СНиП II-23-81* коэффициенты условий работы для элементов конструкций введены с целью учета:
а) упрощения расчетных схем при расчетах на общую устойчивость сплошных балок, которые рассчитываются как идеально упругие системы (поз. 4 табл. 6* СНиП II-23-81*), а также сжатых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой и рассчитываемых как центрально-сжатые, хотя схема их работы соответствует внецентренному сжатию (поз. 9 и 10 табл. 6* СНиП II-23-81*);
б) фактических значений начальных искривлений сжатых составных элементов таврового сечения из уголков, в которых в связи с несимметричным расположением швов при приварке прокладок между уголками начальные искривления превышают учитываемые в расчетах (поз. 3 табл. 6* СНиП II-23-81*);
в) воздействия на конструкции больших постоянных и длительно действующих временных нагрузок, приводящих в процессе эксплуатации к высокому уровню напряжений, незначительное превышение которого может вызвать опасность наступления предельных состояний первой группы (поз. 1, 2 и 5 табл. 6* СНиП II-23-81*);
г) локального повышения прочностных свойств стали возле отверстий при расчете на прочность сечений, ослабленных отверстиями для болтов (поз. 6-8 табл. 6* СНиП II-23-81*). Подробные разъяснения этих требований приведены в разд. 5 настоящего Пособия.
4.4 (11.7*). При расчетах болтовых соединений коэффициенты условий работы по табл. 35* СНиП II-23-81* введены для:
а) учета неравномерности работы болтов в многоболтовых соединениях на болтах классов точности В и С ( );
б) исключения возможности разрушения соединяемых элементов при уменьшенных расстояниях между болтами и от края элемента до ближайшего отверстия ( ; ).
Коэффициенты условий работы , установленные для элементов конструкций согласно поз. 1 и 2 табл. 6* СНиП II-23-81*, следует учитывать и при расчетах болтовых соединений (включая одноболтовые).
4.5. Коэффициенты условий работы , приведенные в табл. 6* и СНиП II-23-81*, в расчетах одновременно учитывать, как правило, не следует.
Особенности расчета стальных конструкций с учетом неупругих деформаций
4.6. Учет неупругих деформаций за счет использования двух видов расчетных сопротивлений стали , и условия ограничения пластических деформаций в сечениях имеет свои особенности по сравнению с ранее применявшимися методами расчета стальных конструкций.
4.7. Введение в расчеты коэффициента надежности в значительной мере ограничивает область использования диаграмм работы сталей.
Для малоуглеродистых пластичных сталей с отношением при расчете растянутых элементов оказывается возможным в ряде случаев учитывать значительное развитие неупругих деформаций и даже переход в стадию самоупрочнения до значений (см. п. 1.19).
Для сталей высокой прочности с отношением введение коэффициента приводит к тому, что в связи с близостью значений и расчет, как правило, будет выполняться в пределах упругости. При этом учет неупругих деформаций при расчетах растянутых элементов не допускается.
4.8. Временное сопротивление при растяжении характеризует полное разрушение стали. При осевом сжатии сталь разрушить труднее, поэтому в исключительных случаях работы стали на сжатие в расчетах допускаются высокие напряжения, близкие к временному сопротивлению (например, при смятии торцевой поверхности при наличии пригонки).
В остальных случаях осевого сжатия расчет на прочность элементов из сталей с отношением следует выполнять так же, как при растяжении.
В то же время для сжатых элементов из сталей с отношением в отличие от растяжения расчет можно выполнять с учетом неупругих деформаций, что обеспечит более полное использование прочностных свойств сталей.
4.9. Исчерпание несущей способности большинства сжатых (с учетом начальных несовершенств) и сжато-изгибаемых элементов происходит из-за потери устойчивости формы, которая определяется главным образом параметрами длины и жесткости сечения. Поскольку жесткость изменяется с развитием пластических деформаций, проверку потери устойчивости формы необходимо выполнять на основе расчетного сопротивления для всех марок строительных сталей, что реализовано в СНиП II-23-81* (в отличие от требований отмененной главы СНиП II-В.3-72).
4.10. Особенности учета неупругих деформаций при простом растяжении и сжатии, изложенные в пп. 1.19 и 4.7, могут быть распространены на случай изгибаемых элементов соответственно для растянутой и сжатой областей сечения. При этом для сталей с отношением в расчетах на прочность при изгибе в ряде случаев можно учитывать значительное развитие неупругих деформаций и переход в зону самоупрочнения.
Для изгибаемых элементов из высокопрочных сталей неупругие деформации могут учитываться только в сжатой области сечения; в растянутой - расчет, как правило, следует выполнять в пределах упругости. Согласно пп. 5.12 и 5.18 СНиП II-23-81* расчет таких элементов следует выполнять без учета развития пластических деформаций.
4.11. Применение условия ограничения пластических деформаций в сечениях при расчете изгибаемых элементов имеет цель обеспечить более полное использование прочностных свойств стали для элемента в целом по сравнению с требованиями отмененной главы СНиП II-В.3-72. При этом необходимо иметь в виду, что с увеличением пластических деформаций силовые факторы в сечении возрастают. Однако при этом снижается эффективность компоновки сечений по условиям общей и местной устойчивости, а также жесткости элементов в целом, что необходимо учитывать при подборе сечений минимальной площади. В связи с этим в ряде случаев более эффективным может оказаться расчет с учетом меньших значений пластических деформаций, определяемых назначением конструкций, условиями их эксплуатации, а также применяемыми сталями и профилями поперечных сечений.
4.12. При выполнении расчетов стальных конструкций с учетом изложенных особенностей расчет на прочность по условию пластического разрушения следует выполнять с использованием расчетного сопротивления и характеристик сечения "нетто".