Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81)

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНЫХ ПРОБЛЕМ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ
им. В.А. КУЧЕРЕНКО (ЦНИИСК им. КУЧЕРЕНКО) ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
(к СНиП II-23-81*)


Утверждено приказом ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР от 15 августа 1985 г. № 243/л

Рекомендовано к изданию секцией металлических конструкций научно-технического совета ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР.
Содержит разъяснения к СНиП II-23-81* "Стальные конструкции". Приведены материалы по проектированию новых конструктивных форм, подбору сечений элементов, расчету технико-экономических показателей конструкций, а также по новым методам расчета стальных конструкций.
Приведены примеры расчета и конструирования.
Для инженерно-технических работников проектных организаций, а также для инженеров, научных работников, специализирующихся в области строительных металлических конструкций, и студентов строительных факультетов.
Подготовлен к изданию Центральным институтом типового проектирования (ЦИТП) Госстроя СССР
Ответственные за выпуск: Л. Н. Шитова, Л. Т. Калачева
Исполнители: Е. Д. Рогулина, Г. А. Назарова, М. Г. Вартская, Н. Г. Новак, Г. Н. Каляпина, В. А. Замазкина, В. С. Муксинятова


ПРЕДИСЛОВИЕ

Пособие разработано к СНиП II-23-81* "Стальные конструкции".
Основополагающими документами при разработке Пособия наряду со СНиП II-23-81* явились СТ СЭВ 3972-3 "Надежность строительных конструкций и оснований. Конструкции стальные. Основные положения по расчету" и СТ СЭВ 38487 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету".
Разд. 1-11 Пособия повторяют структуру СНиП II-23-81*. В них даются разъяснения к разделам и пунктам СНиП II-23-81*; такой же характер имеют разд. 12, 13 и частично разд. 21 и 22, остальные содержат материалы по проектированию новых конструктивных форм, подбору сечений элементов, определению технико-экономических показателей, новому подходу к расчету конструкций.
В Пособии номера пунктов СНиП II-23-81* приведены в скобках.
Пособие разработано ЦНИИСКом им. Кучеренко Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Г.Е. Бельский - разд. 1, 4, пп. 3.1-33, 5.1-5.14, 5.16-5.20, 5.23, 5.24, 5.26, 5.31-5.37, 5.40, 5.41, 5.45, 6.1-6.4, В.Н. Потапов - разд. 2, 10, пп. 3.4-3.7, 5.46, 12.2; М.И. Егоров - пп. 2.1-2.7, 3.4-3.7, 12.2; Е.Р. Мацелинский - пп. 2.8-2.13, 3.12, 3.13, 11.2, 11.3; А.А. Фадеев - пп. 3.4-3.7, 5.46; В.М. Барышев - пп. 3.8-3.11, 11.1, 12.1; д-р техн. наук Б.М. Броуде - разд. 8, пп. 5.15, 5.21, 5.22, 5.25, 530, 5.38, 5.39, 5.42-5.44; 21.1-21.6; канд. техн. наук М.И. Гукова - пп. 6.5-6.15; д-р техн. наук В.М. Горпинченко, канд. техн. наук Е.М. Кондрахов - разд. 22, пп. 9.1-9.5; инж. Б.И. Беляев - разд. 13; кандидаты техн. наук Б.Н. Решетников - разд. 14, 18; Б.С Цетлин - разд. 18, пп. 15.9-15.17, 16.5-16.19, И.Л. Пименов - разд. 19; д-р техн. наук, проф. В.И. Трофимов - разд. 20, 24; инж. Ю.А. Чернов, кандидаты техн. наук А.М. Ларионов - разд. 20; Ю.Н. Симаков - пп. 21.7-21.12; д-р техн. наук Н.С. Москалев - разд. 23; кандидаты техн. наук П.Г. Еремеев - разд. 24; А.Я. Дривинг - прил. 1; Б.Н. Кузнецов - прил. 2) при участии ЦНИИпроектстальконструкции им. Н.П. Мельникова Госстроя СССР (д-р техн. наук проф. Н.Н. Стрелецкий - пп. 11.2-11.9, 21.13-21.15, 21.19-21.21, инж. М.М. Кравцов - пп. 3.14-3.16; д-р техн. наук проф. В.В. Ларионов - пп. 9.6-9.8; инж. ВМ. Бабушкин - разд. 13, пп. 11.2, 11.4, 11.7, 11.9; канд. техн. наук И.В. Левитанский - разд. 26, 27, пп. 16.1-16.5, 16.18-16.24; инженеры В.В. Севрюгин - пп. 15.1-15.5, 15.14, 15.16-15.19, 15.21-15.26; Б.Н. Емельянов - пп. 15.6-15.8; кандидаты техн. наук В.В. Березин, Л.А. Сорокин - разд. 17; Ю.Я. Леус - пп. 21.18, 21.19; Э.Л. Айрумян -разд. 25, прил. 3; В.Ф. Беляев - разд. 25; М.И. Беккерман - разд. 26; д-р техн. наук И.С. Ковнер - разд. 29) и МИСИ им. В.В. Куйбышева Гособразования СССР (канд. техн. наук Ю.В. Соболев - разд. 28, п. 15.20). В разработке Пособия участвовали: филиал МИСиС Гособразования СССР, г. Электросталь (канд. техн. наук В.И. Моисеев - разд. 7, пп. 5.27-5.29; 21.20-21.24), Одесский инженерно-строительный институт Гособразования СССР (д-р. техн. наук Н.Л. Чернов - пп. 5.31-5.33, 21.14-21.17), ВНИКТИстальконструкция Минмонтажспецстроя СССР (инж. З.П. Абрам - пп. 15.16-15.18); Белгородский технологический институт строительных материалов Гособразования СССР (инж. Ф.Ф. Куклин - пп. 16.1-16.5, 16.14, 16.16, 16.18-16.24), ВНИПИпромстальконструкция Минмонтажспецстроя СССР (канд. техн. наук В.В. Каленов - разд. 27, прил. 3; инженеры В.Д. Мартынчук - разд. 27; Е.С. Марков, Л.М. Сахаров - прил. 3).
Пособие рецензировалось в ЦНИИСКе им. Кучеренко Госстроя СССР, ЦНИИпроектстальконструкции им. Н.П. Мельникова Госстроя СССР, МИСИ им. В.В. Куйбышева Гособразования СССР, ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, ВНИКТИстальконструкции Минмонтажспецстроя СССР, УкрНИИпроектстальконструкции Госстроя СССР, Энергосетьпроекте Минэнерго СССР.
Пособие подготовлено под общей редакцией докторов техн. наук профессоров В.А. Балдина, В.И. Трофимова, кандидатов техн. наук Г.Е. Бельского, Е.М. Кондрахова, Б.С. Цетлина, инж. Б.М. Беляева.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчет стальных конструкций следует выполнять по методу предельных состояний [1, 2].
Предельные состояния конструкций - такие состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям производства работ. При этом нормальная эксплуатация зданий и сооружений становится невозможной.
1.2. Нормальная эксплуатация - это эксплуатация, которая осуществляется без ограничений в соответствии с технологическими и бытовыми условиями, предусмотренными в нормах и заданиях на проектирование и учитывающими безопасную работу людей, оборудования и сохранность ограждающих конструкций.
1.3. В соответствии с требованиями [2] при расчетах стальных конструкций на действие соответствующих нагрузок необходимо учитывать их предельные состояния, приведенные в табл. 1.

Таблица 1

Группа Предельное состояние
состояний вид характеристика
Первая Несущая способность Пластическое, хрупкое и усталостное разрушения
Потеря устойчивости формы или положения
Переход в изменяемую систему
Полная непригодность к эксплуатации Текучесть материала
Неупругий сдвиг в соединениях
Качественное изменение конфигурации
Вторая Пригодность к нормальной эксплуатации Перемещения (прогиб, поворот или осадка)
Колебания
Изменение положения
Сдвиг в соединениях

1.4. Нормативные значения нагрузок, коэффициенты надежности по нагрузке f и коэффициенты сочетаний нагрузок для определения их расчетных значений следует принимать согласно [3]. При проверке конструкций по предельным состояниям первой группы необходимо принимать, как правило, f > 1,0 (за исключением усталостного разрушения и тех случаев расчета, когда уменьшение постоянной нагрузки ухудшает условия работы конструкций). При проверке усталостного разрушения (выносливости) и предельных состояний второй группы f 1,0.
Согласно [2] расчетные нагрузки, применяемые в расчетах по первой группе предельных состояний, могут быть названы предельными, а в расчетах по второй группе и на выносливость - эксплуатационными.
Поскольку при f > 1,0 расчетные предельные нагрузки повторяются редко (например, по литературным данным, от одного крана - один раз в 20 лет; ветровая - один раз в 10-15 лет; снеговая - в среднем один раз в 10-12 лет; на перекрытия - один раз в 15-20 лет), стальные конструкции при проверке по предельным состояниям первой группы (за исключением усталостного разрушения) следует рассчитывать на однократное действие этих нагрузок.
1.5. Цель расчета - не допустить с определенной обеспеченностью наступления предельных состояний первой группы или перехода за предельные состояния второй группы в течение всего срока эксплуатации зданий и сооружений, а также в процессе их возведения при минимальном расходе материалов и наименьшей трудоемкости изготовления, транспортирования и монтажа конструкций.
1.6. При расчете несущей способности сечения или элемента конструкции наибольшее возможное за время эксплуатации (или возведения) усилие F в элементе от расчетных предельных нагрузок и воздействий не должно превышать соответствующей
...