профилированных, холодногнутых погонных элементов, если они заканчиваются деформированным участком и плоские участки не превышают 50 толщин исходной заготовки.
При расчете конструкций следует учитывать коэффициенты влияния изменения температуры γt и коэффициенты условий работы элементов алюминиевых конструкций γc, приведенные соответственно в таблицах 5 и 6, а также коэффициенты надежности по назначению γn, принимаемые согласно требованиям [2].
Таблица 5
Марка алюминия | Значения коэффициента γt при расчетной температуре, °С | ||
ниже минус 65 | от минус 65 до 50 | от 51 до 100 | |
АД1, АМц | 1 | 1 | 0,85 |
АМг2, АМг3 | 1,05 | 0,9 | |
АД31, АД33, АВ | 1,1 | ||
В95, 1915, 1925, | 1,05 | ||
АК8М3ч (ВАЛ8) | |||
Таблица 6
Элементы конструкций | Коэффициенты условий работы, γc |
1 Корпуса и днища резервуаров | 0,80 |
2 Колонны жилых и общественных зданий при постоянной нагрузке, составляющей не менее 0,8 от расчетной | 0,90 |
3 Сжатые элементы решетки плоских ферм при гибкости: | |
λ50 | 0,90 |
λ>50 | 0,75 |
4 Сжатые раскосы и стойки пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепляемых к поясам одной полкой (для неравнополочных уголков - большей полкой): | |
а) сварными швами или двумя и более болтами (заклепками), установленными вдоль уголка: | 0,75 |
б) одним болтом | 0,60 |
5 Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой (для неравнополочных уголков - меньшей полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в пункте 4 настоящей таблицы | |
и плоских ферм из одиночных уголков | 0,60 |
Примечания 1 Коэффициенты условий работы в соответствии с пунктами 3 и 5 при расчете совместно учитывать не следует. 2 Коэффициенты условий работы в соответствии с пунктами 3 и 4 нe распространяются на крепления соответствующих элементов в узлах. 3 Для сжатых раскосов пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков при треугольной решетке с распорками (см. рисунок 8, a) коэффициент условий работы в соответствии с пунктом 4 не учитывается. 4 Для случаев, не оговоренных настоящей таблицей, в формулах следует принимать γc=1,0 | |
Отнесение объекта к конкретному уровню ответственности осуществляет генеральный проектировщик по согласованию с заказчиком и в соответствии с ГОСТ 27751.
Приведенные в таблице 5 значения коэффициентов γt не зависят от состояния поставки алюминия (см. таблицу 1).
При непрерывном действии нормативной нагрузки свыше одного года, а также при непрерывном действии свыше двух лет нормативной нагрузки, составляющей свыше 0,9 расчетной, для конструкций, эксплуатируемых при расчетных температурах выше 50°С, коэффициенты γc следует уменьшать на 10%.
За расчетную температуру в районе строительства следует принимать температуру наружного воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98, определенную согласно нормативным документам по климатологии.
Расчетная технологическая температура устанавливается заданием на разработку строительной части проекта.
6.2 Расчетные сопротивления растяжению алюминия Rpl из листов для элементов конструкций, эксплуатация которых возможна и после достижения алюминием условного предела текучести, следует принимать по таблице 7.
Таблица 7
Марка и состояние алюминия | АД1М | АМцМ | АМг2М | АМг3М |
Расчетное сопротивление Rpl, Н/мм2 | 35 | 55 | 85 | 100 |
6.3 Расчетные сопротивления сварных соединений для расчетных температур от 50°С до минус 65°С приведены в таблицах 8 и 10.
6.4 Расчетное сопротивление сварных соединений, выполненных аргонодуговой сваркой с физическим контролем качества шва (рентгено- или гамма-графированием, ультразвуковой дефектоскопией и др.), следует принимать для термически не упрочняемого алюминия по таблице 8 и для термически упрочняемого алюминия - по таблице 9.
Для сварных стыковых растянутых швов, качество которых не контролируется физическими методами, значения расчетных сопротивлений по таблицам 8 и 9 следует умножать на 0,8.
Таблица 8
Сварные соединения и швы | Напряженное состояние | Обозначение | Расчетное сопротивление сварных швов, Н/мм2, термически не упрочняемого алюминия марок | |||
АД1M | АМцМ | АМг2М; АМг2Н2 | АМг3М; АМг3Н2 | |||
при сварке с применением электродной или присадочной проволоки марок | ||||||
СвА5 | СвАМц | СвАМг3 | СвАМг5 | |||
Встык | Сжатие, растяжение | Rw | 25 | 40 | 65 | 70 |
Изгиб | 30* | 45* | 65 | 70 | ||
Сдвиг | Rws | 15 | 25 | 40 | 45 | |
Угловые швы | Срез | Rwf | 20 | 30 | 45 | 50 |
* Для конструкций, эксплуатация которых возможна и после достижения алюминием предела текучести. | ||||||
Таблица 9
Сварные соединения и швы | Напряженное состояние | Обозначение | Расчетное сопротивление сварных швов, Н/мм2, термически упрочняемого алюминия марок | ||||
АД31T; АД31T4 | АД31Т5 | АД31T1 | АД33Т; АВТ | 1915Т* | |||
при толщине металла, мм | |||||||
4-10 | 5-12 | ||||||
с применением электродной или присадочной проволоки марок | |||||||
СвАМг3; 1557 | 1557 | ||||||
Встык | Сжатие, растяжение, изгиб** | Rw | 55 | 65 | 80 | 100 | 155 |
Сдвиг | Rws | 35 | 40 | 50 | 60 | 105 | |
Угловые швы (фланговые и лобовые) | Срез | Rwf | 45 | 55 | 110 | ||
* Сварку алюминия марки 1915Т при толщине металла 4 мм проводят только вольфрамовым электродом, при этом следует принимать Rws=110 Н/мм2 . ** При сварке плавящимся (автоматическая и механизированная сварка) или вольфрамовым (ручная и механизированная сварка) электродом. Примечания 1 Расчетные сопротивления сварных соединений алюминия марки 1915Т указаны для прессованных профилей и листов. 2 Расчетные сопротивления сварных соединений могут быть повышены повторной закалкой и старением (после сварки соединения), при этом для сплава АД31 следует принимать Rw0,9R; для сплава 1915T-Rw= R (где R - расчетное сопротивление, определяемое по таблице 6). 3 В сварных нахлесточных соединениях из сплава АД31 применять лобовые швы не допускается. | |||||||
6.5 Расчетное сопротивление Rwz алюминия в околошовной зоне (рисунок 1, сечение 1-1) при аргонодуговой сварке и использовании электродной или присадочной проволоки следует принимать по таблице 10.
 | |
| 666 × 323 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок 1 – Схемы сварных соединений конструкций
Таблица 10
Вид сварного соединения | Напряженное состояние | Обозначение | Расчетное сопротивление, Н/мм2, в околошовной зоне алюминия | ||||||
термически не упрочняемого марок | термически упрочняемого марок | ||||||||
АД1М | АМцМ | АМг3М; АМг3Н2 | АД31Т; АД31Т4 | АД31Т5 | АД31Т1 | 1915Т | |||
при сварке с применением проволоки марок | |||||||||
СвА5 | СвАМг3 | СвАМг3; 1557 | 1557 | ||||||
Встык и внахлест лобовыми швами (сечение 1-1 на рисунках 1, а и 1, б) | Растяжение, сжатие и изгиб | Rwz | 25 | 40 | 65 | 55 | 65 | 80 | 160 |
Сдвиг | Rwzs | 15 | 25 | 40 | 35 | 40 | 50 | 105 | |
Внахлест фланговыми швами (сечение 1-1 на рисунке 1, в) | Растяжение, сжатие и изгиб | Rwz | 25 | 40 | 65 | 50 | 60* -------- 75* | 80* -------- 105* | 140* -------- 155* |
* Для соединения прессованных профилей внахлест. Примечания 1 Расчетное сопротивление Rwz алюминия марки 1915Т указано для профилей толщиной 5-12 мм. Для профилей толщиной 4 мм при сварке вольфрамовым электродом Rwz=165 Н/мм2. 2 Влияние продольных сварных швов элементов конструкций (в обшивках, кровельных полотнищах и т.п.) на разупрочнение алюминия в околошовной зоне не учитывают. 3 Над чертой указаны расчетные сопротивления при сварке алюминия вольфрамовым электродом, под чертой - плавящимся электродом. | |||||||||
6.6 При расчете на прочность сварных конструкций с элементами без стыка, к которым прикрепляются сваркой поперечные элементы (рисунок 1, г), следует учитывать ослабление этих элементов в зоне термического влияния путем снижения расчетного сопротивления алюминия R до значения Rw, принимаемого по таблицам 8 и 9.
6.7 В алюминиевых тонколистовых конструкциях применяют аргонодуговую точечную сварку плавящимся электродом. Расчетная несущая способность на срез сварных точек, выполненных аргонодуговой точечной сваркой плавящимся электродом, указана в таблице 11.
Таблица 11
Сварка | Толщина элементов, мм | Расчетная несущая способность точки на срез, Н |
Аргонодуговая точечная плавящимся электродом (алюминий марок АМг2Н2 и АМг3Н2; сварочная проволока марки СвАМг3 или 1557) | 1,0 + 1,0 | 1950 |
1,0 + 2,0 | 2350 | |
1,5 + 1,5 | 2950 | |
2,0 + 2,0 | 3350 | |
Примечание - Первая цифра в графе "толщина элементов" - толщина верхнего элемента. | ||
6.8 Расчетные сопротивления срезу сварных соединений внахлест , выполненных контактной роликовой сваркой, для алюминия марок АД1М, АМцМ, АМг2М и АМг3М следует принимать равными расчетным сопротивлениям R (см. таблицы 3 и 7).
Для алюминия марок АМг2Н2 или АМг3Н2 Rwsm=(0,9-0,1t)R (t - толщина более тонкого из свариваемых элементов, мм).
6.9 Расчетные сопротивления заклепочных и болтовых соединений для расчетных температур от 50°С до минус 65°С приведены в таблицах 12 и 13.
Таблица 12
Соединение на болтах | Напряженное состояние | Обозначение | Расчетное сопротивление соединений на болтах Rb, Н/мм2, из алюминия марок | ||||
АМг5п | АД33Т1; АВТ1 | Д18Т | В65Т | B94T1 | |||
Повышенной точности | Растяжение | Rbt | 125 | 160 | 145 | 200 | 250 |
Срез | Rbs | 90 | 95 | 95 | 130 | 150 | |
Нормальной и грубой точности | Растяжение | Rbt | 125 | 160 | 145 | 200 | 250 |
Срез | Rbs | 80 | 85 | 85 | 115 | 135 | |
Соединение на заклепках | Расчетное сопротивление срезу соединений на заклепках Rrs, Н/мм2, из алюминия марок | ||||||
АД1Н | АМцН | АМг2Н | АМг5пМ; АД33Т1; ABT1; Д18п | Д18Т | В65Т | В94Т1 | |
35 | 40 | 70 | 100 | 110 | 145 | 170 | |
Примечания 1 Расчетное сопротивление на растяжение болтов с обжимными кольцами следует принимать равным 0,9 Rbs. 2 В продавленные отверстия ставить заклепки не допускается. 3 Расчетные сопротивления соединений на заклепках с потайными или полупотайными головками следует снижать на 20%. Указанные заклепки растягивающие усилия нe воспринимают. | |||||||
Для соединений на болтах и заклепках расчетные сопротивления растяжению и срезу следует принимать по материалу заклепок или болтов (см. таблицу 12), смятию - по материалу соединяемых элементов (см. таблицу 13).
6.10 Расчетные сопротивления растяжению Rbt и срезу Rbs соединений на болтах, поставленных в сверленые или рассверленные отверстия, приведены в таблице 12.
6.11 Расчетные сопротивления срезу Rrs соединений на заклепках, поставленных в холодном состоянии в сверленые и затем рассверленные отверстия, приведены в таблице 12.
6.12 Расчетные сопротивления смятию элементов конструкций для соединений на заклепках Rrp и болтах Rbp, поставленных в сверленые или рассверленные отверстия, следует принимать по таблице 13.
Таблица 13
Марка алюминия элементов конструкций | Расчетное сопротивление смятию элементов конструкций, Н/мм2, для соединений | |
на заклепках Rrp | на болтах Rbp | |
АД1М | 40 | 35 |
АМцМ | 65 | 60 |
АМцН2; АВТ | 160 | 145 |
АМг2М; АМг3М; АВМ | 110 | 100 |
АМг2Н2; АМг3Н2; АД31T1 | 195 | 175 |
АД31Т; АД31Т4 | 90 | 80 |
АД31Т5 | 155 | 140 |
АД33Т | 140 | 125 |
АВТ1 | 270 | 255 |
В95Т1 | 460 | 420 |
1915Т | 315 | 285 |
1925Т1 | 275 | 245 |
Примечание - Расчетные сопротивления приведены для соединений на болтах, поставленных на расстоянии 2d от их оси до края элемента. При сокращении этого расстояния до 1,5d приведенные расчетные сопротивления следует понижать на 40%. | ||
6.13 Расчетные сопротивления алюминия и литейного алюминия, соединений сварных и на болтах для конструкций, эксплуатируемых при расчетных температурах свыше 50°С, необходимо умножать на коэффициент γt, указанный в таблице 5.
6.14 При расчете элементов и соединений алюминиевых конструкций следует учитывать коэффициенты условий работы γc, принимаемые по таблице 6.
7 Расчет элементов алюминиевых конструкций при центральном растяжении, сжатии и изгибе
7.1 Расчет элементов сплошного сечения
7.1.1 Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N, следует выполнять по формуле
. (1)7.1.2 Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения (приведенных в таблице Г.1), подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле
. (2)Численные значения коэффициента φ приведены в таблицах Г.2 и Г.3.