Строительные нормы и правила СНиП 2.03.06-85 "Алюминиевые конструкции" (утв. постановлением Госстроя СССР от 2 октября 1985 г. N 167)

Строительные нормы и правила СНиП 2.03.06-85
"Алюминиевые конструкции"
(утв. постановлением Госстроя СССР от 2 октября 1985 г. N 167)

Дата введения 1 января 1987 г.

Взамен главы СНиП II-24-74

Настоящие нормы распространяются на проектирование алюминиевых строительных конструкций зданий и сооружений.

Нормы не распространяются на проектирование алюминиевых конструкций мостов и конструкций зданий и сооружений, подвергающихся многократному воздействию нагрузок (усталостная прочность), а также непосредственному воздействию подвижных или динамических нагрузок или воздействию температуры выше 100°С.

При проектировании алюминиевых конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации, конструкций уникальных зданий и сооружений, а также специальных видов конструкций необходимо соблюдать дополнительные требования, отражающие особенности работы этих конструкций, и требования соответствующих документов, утвержденных или согласованных Госстроем СССР.

1. Общие положения

1.1. Алюминиевые конструкции следует применять при строительстве и реконструкции зданий и сооружений для ограждающих и несущих конструкций при надлежащем технико-экономическом обосновании в следующих случаях:

при необходимости значительного снижения массы ограждающих и несущих конструкций зданий или сооружений;

с целью обеспечения повышенных архитектурных требований к конструкциям зданий или сооружений;

при необходимости для обеспечения повышенной коррозионной стойкости, сохранения прочностных характеристик при низких температурах, отсутствия искрообразования и магнитных свойств.

1.2. При проектировании алюминиевых конструкций следует:

соблюдать требования ТП 101-81*;

выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении схемы конструкций, сечения элементов и марки деформируемых алюминиевых сплавов, технического алюминия и литейных сплавов*;

применять экономичные профили;

применять прогрессивные конструкции (типовые или стандартные); конструкции, совмещающие ограждающие и несущие функции, тонколистовые и комбинированные; пространственные системы из стандартных элементов и др.;

предусматривать высокую технологичность изготовления и монтажа;

применять конструкции, обеспечивающие наименьшую трудоемкость их изготовления, транспортирования и монтажа;

применять, как правило, поточное их изготовление;

предусматривать применение заводских и монтажных соединений прогрессивных типов (автоматической и полуавтоматической сварки, фланцевых, на болтах, в том числе высокопрочных, на вкладышах).

1.3. При проектировании зданий и сооружений необходимо принимать конструктивные схемы, обеспечивающие прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом, а также их отдельных элементов при транспортировании, монтаже и эксплуатации.

1.4. Алюминиевые конструкции и их расчет должны удовлетворять требованиям СТ СЭВ 384-76 и СТ СЭВ 3973-83.

1.5. Элементы алюминиевых конструкций следует проектировать минимального сечения и с учетом возможности их изготовления из прессованных профилей, удовлетворяющих требованиям настоящих норм, государственных стандартов и технических условий на прессованные профили и трубы.

2. Материалы для конструкций и соединений

2.1. Выбор марки и состояния (вида обработки) алюминия для конструкций следует производить в зависимости от:

характера и интенсивности нагрузки, напряженного состояния элементов конструкций, расчетных температур и требуемых механических свойств алюминия;

химического состава алюминия и стойкости его к коррозии;

технологичности изготовления полуфабрикатов;

технологии изготовления и монтажа конструкций;

архитектурных требований.

2.2. Для алюминиевых конструкций следует применять алюминий марок и состояний, указанных соответственно в табл. 1 и 2.

Таблица 1

/-----------------------------------------------------------------------\

|                  Термически не упрочняемый алюминий                   |

|-----------------------------------------------------------------------|

| марка и состояние алюминия        |          ГОСТ                     |

|-----------------------------------+-----------------------------------|

|    АД1М                           |       ГОСТ 21631-76;              |

|                                   |       ГОСТ 13726-78               |

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 13726-78 постановлением Госстандарта РФ от 14 апреля 1998 г. N 121 с 1 января 1999 г. введен в действие ГОСТ 13726-97

|    АМцМ                           |       ГОСТ 21631-76:              |

|                                   |       ГОСТ 13726-78               |

|    АМг2М                          |       ГОСТ 21631-76;              |

|                                   |       ГОСТ 13726-78;              |

|                                   |       ГОСТ 18475-82               |

|    АМг2Н2                         |       ГОСТ 21631-76;              |

|                                   |       ГОСТ 13726-78               |

\-----------------------------------------------------------------------/

/-----------------------------------------------------------------------\

|                     Термически упрочняемый алюминий                   |

|-----------------------------------------------------------------------|

| марка и состояние алюминия        |          ГОСТ, ТУ                 |

|-----------------------------------+-----------------------------------|

|    АД31Т                          |       ГОСТ 8617-81;               |

|                                   |       ГОСТ 18482-79;              |

|                                   |       ГОСТ 22233-83               |

|    АД31Т1                         |       ГОСТ 8617-81;               |

|                                   |       ГОСТ 22233-83               |

ГАРАНТ:

См. ГОСТ 22233-2001 "Профили прессованные из алюминиевых сплавов для светопрозрачных ограждающих конструкций. Технические условия", введенный в действие постановлением Госстроя РФ от 26 марта 2002 г. N 11

|    АД31Т4                         |       ГОСТ 8617-81;               |

|                                   |       ГОСТ 22233-83               |

|    АД31Т5                         |       ГОСТ 8617-81;               |

|                                   |       ГОСТ 22233-83               |

|    1915                           |       ГОСТ 8617-81;               |

|                                   |       ГОСТ 18482-79;              |

|                                   |       ГОСТ 22233-83               |

|    1915T                          |       ГОСТ 8617-81;               |

|                                   |       ГОСТ 18482-79;              |

|                                   |       ГОСТ 22233-83               |

|    1925                           |       ГОСТ 8617-81;               |

|                                   |       ГОСТ 18482-79;              |

|                                   |       ГОСТ 22233-83               |

|    1935T                          |       ТУ 1-9-346-77               |

|                                                                       |

|    Примечание. Допускается применять алюминий других марок и состояний|

|(не указанных в табл.1)  при технико-экономическом обосновании и  после|

|проверки его  в опытных  конструкциях. Расчетные  сопротивления в  этом|

|случае следует определять по табл.4.                                   |

\-----------------------------------------------------------------------/

2.3. В зависимости от назначения конструкции зданий и сооружений разделяются на четыре группы. Группы, перечень входящих в них конструкций, применяемые марки и состояния алюминия приведены в обязательном приложении 1.

2.4. Виды алюминиевых полуфабрикатов для строительных конструкций следует, как правило, принимать по табл. 4 обязательного приложения 1. Допускается применять другие виды алюминиевых полуфабрикатов при условии согласования их с заводами-поставщиками.

Таблица 2

Обозначение состояния	Состояние алюминия
М Н2 Н Т Т1 Т4 Т5 Примечания: 1. По для термически не 2. Заклка и ста ния.	Отожженный (мягкий) Полунагартованный Нагартованный Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный Не полностью закаленный и естественно состаренный Не полностью закаленный и искусственно состаренный унагартовка и нагартовка применяются преимущественно упрочняемого алюминия. ение применяются для термически упрочняемого алюми-

2.5. Отливки из алюминиевых литейных сплавов следует проектировать из литейного алюминия марки АЛ8 по ГОСТ 2685-75. В алюминиевых конструкциях допускается применять отливки из материалов, указанных в СНиП II-23-81.

2.6. При дуговых способах сварки алюминиевых конструкций в качестве электродного и присадочного металлов следует применять сварочную проволоку по ГОСТ 7871-75 из алюминия марок СвАl, СвАМгЗ и 1557, а также по соответствующим техническим условиям. Условия применения электродной или присадочной проволоки приведены в табл.8-10.

В качестве защитного инертного газа следует применять аргон марки А по ГОСТ 10157-79.

При соответствующем технико-экономическом обосновании для сварки конструкций допускается применять прогрессивные сварочные материалы (проволоку, защитные газы). При этом расчетные сопротивления металла сварных соединений должны быть не ниже приведенных в табл. 9 и 10.

2.7. Марки алюминия для заклепок, устанавливаемых в холодном состоянии, и для болтов следует принимать по табл.3.

Стальные болты следует применять согласно требованиям СНиП II-23-81.

Таблица 3

Марка и состояние алюминия	ГОСТ
Для заклепок: АД1Н; АМг2Н; АМг5пМ; АВТ	ГОСТ 10299-80
Для болтов: АМг5п АВТ1	ГОСТ 14838-78 ГОСТ 21488-76

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 21488-76 постановлением Госстандарта России от 14 апреля 1998 г. N 120 с 1 января 1999 г. введен в действие ГОСТ 21488-97

2.8. В алюминиевых конструкциях следует применять:

болты из алюминия (см. табл. 3) и стали (технические требования по ГОСТ 1759-70) повышенной, нормальной и грубой точности по ГОСТ 7796-70, ГОСТ 7798-70, ГОСТ 15589-70 и ГОСТ 15591-70, высокопрочные стальные болты, гайки и шайбы к ним соответственно по ГОСТ 22353-77, ГОСТ 22354-77 и ГОСТ 22355-77 с техническими требованиями к ним по ГОСТ 22356-77;

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 1759-70 в части в части механических свойств и методов испытаний болтов, винтов и шпилек с 1 января 1989 г. постановлением Госстандарта СССР от 30 декабря 1987 г. N 5112 введен в действие ГОСТ 1759.4-87

винты нормальной точности по ГОСТ 17473-80, ГОСТ 17475-80, ГОСТ 10619-80 и ГОСТ 10621-80;

заклепки из алюминия по ГОСТ 10299-80, ГОСТ 10300-80, ГОСТ 10301-80 и ГОСТ 10304-80.

2.9. Физические характеристики алюминия для строительных конструкций следует принимать по табл. 2 и 3 обязательного приложения 1.

3. Расчетные характеристики материалов и соединений

3.1. Расчетные значения сопротивления (расчетные сопротивления) алюминия и литейного алюминия для расчетных температур наружного воздуха от плюс 50 до минус 65°С приведены а табл. 5 и 6, при этом расчетные сопротивления сдвигу и смятию установлены в соответствии с табл.4 с округлением значений расчетных сопротивлений до 5 МПа (50 кгс/см2).

При расчете конструкций следует учитывать коэффициенты влияния изменения температуры гамма_t и коэффициенты условий работы элементов алюминиевых конструкций гамма_c, приведенные соответственно в табл. 15 и 16, а также коэффициенты надежности по назначению гамма_n, принимаемые согласно Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций.

Таблица 4

Напряженное состояние	Обозначение	Расчетное сопротивление
Растяжение, сжатие и изгиб Сдвиг Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) Смятие местное при плотном касании * Значение расчетного принимать равным меньшему из растяжению, сжатию, изгибу расчетного сопротивления ал временному сопротивлению Ru. R Ru = где Ryn - нормативное с значению условного предела стандартам и техническим усло Run - нормативное сопр равным минимальному значени государственным стандартам и гамма_m = 1,1; гамма_u = 1,45.	R Rs Rp Rlp сопротивления начений расчетн по условному миния растяже ри этом = Ryn/гамма_m; un/гамма_m гамм противление алю текучести сигм иям на алюминий тивление алюми временного с ехническим усло	R* Rs = 0,6R Rp = 1,6R Rlp =0,75R алюминия R следует го сопротивления алюминия ределу текучести Ry и ию, сжатию, изгибу по _u, иния, принимаемое равным _0,2 по государственным ия разрыву, принимаемое противления сигма_b по иям на алюминий;

Таблица 5

Напряжен- ное состо- яние	Об- оз- на- че- ние	Расчетное сопротивление R, МПа (кгс/см2), термически не упрочняемого алюминия марок
		АД1М	АМцМ	АМг2М	АМг2Н2		литейного марки АЛ8
					листы	ленты
Растяжение, сжатое и изгиб Сдвиг Смятие тор- цевой пове- рхности (при нали- чии пригон- ки) Смятие мес- тное при плотном ка- сании Растяжение в направле- нии толщины прессован- ных полуфа- брикатов	R Rs Rp Rlp Rth	25(250) 15(150) 40(400) 20(200) 25(250)	40(400) 25(250) 65(650) 30(300) 40(400)	70(700) 40(400) 110(1100) 50(500) 70(700)	125(1250) 75(750) 200(2000) 90(900) 125(1250)	145(1500) 90(900) 230(2400) 110(1100) -	135(1400) 80(800) 215(2250) 105(1050) -

Таблица 6

Напряжен- ное состо- яние	Об- оз- на- че- ние	Расчетное сопротивление R, МПа (кгс/см2), термически упрочняемого алюминия марок
		АД31Т; АД31Т4	АД31Т5	АД31Т1	1935Т	1925;1915	1915Т
Растяжение, сжатие и изгиб Сдвиг Смятие тор- цевой пове- рхности (при нали- чии пригон- ки) Смятие мес- тное при плотном ка- сании Растяжение в направле- нии толщины прессован- ных полуфа- брикатов	R Rs Rp Rlp Rth	55(550) 35(350) 90(900) 40(400) 55(550)	100 (1000) 60(600) 160 (1600) 75(750) 100 (1000)	120(1250) 75(750) 190(2000) 90(900) 120(1200)	140(1450) 85(850) 225(2300) 105(1050) 50(500)	175(1800) 105(1050) 280(2900) 130(1350) 50(500)	195(2000) 120(1200) 310(3200) 145(1500) 50(500)

За расчетную температуру наружного воздуха принимается средняя температура наиболее холодной пятидневки согласно требованиям СНиП 2.01.01-82.

3.2. Расчетные сопротивления растяжению алюминия Rpl из листов для элементов конструкций, эксплуатация которых возможна и после достижения алюминием предела текучести, следует принимать по табл.7.

Таблица 7

Марка и состояние алюминия	АД1М	АМцМ	АМг2М
Расчетное сопротивление Rpl, МПа (кгс/см2)	35 (350)	55 (550)	85 (850)

3.3. Расчетные сопротивления сварных, заклепочных и болтовых соединений для расчетных температур наружного воздуха от плюс 50 до минус 65°С приведены в табл.9-14.

Для соединений на заклепках и болтах (см. табл.12-14) расчетные сопротивления растяжению и срезу следует принимать по материалу заклепок или болтов, смятию - по марке алюминия соединяемых элементов конструкций.

3.4. Расчетное сопротивление Rwz алюминия в околошовной зоне (черт.1, сечение 1-1) при аргонодуговой сварке следует принимать по табл.8.

3.5. Расчетное сопротивление Rw сварных соединений, выполненных аргонодуговой сваркой с физическим контролем качества швов (рентгено- или гамма-графированием, ультразвуковой дефектоскопией и др.) следует принимать по табл. 9 и 10.

Для сварных стыковых растянутых швов, качество которых не контролируется физическими методами, значения расчетных сопротивлений по табл. 9 и 10 следует умножать на коэффициент 0,8.

3.6. При расчете на прочность сварных конструкций (см. черт.1) с элементами без стыка, к которым прикрепляются сваркой поперечные элементы (черт.1, г), следует учитывать местное ослабление этих элементов (в зоне термического влияния) путем снижения значения расчетного сопротивления R алюминия до значения Rw, принимаемого по табл. 9 и 10.

3.7. В алюминиевых тонколистовых конструкциях допускается применять контактную и аргонодуговую точечную сварку плавящимся электродом. Расчетная несущая способность на срез сварных точек, выполненных контактной и аргонодуговой точечной сваркой плавящимся электродом по ГОСТ 14776-79, указана в рекомендуемом приложении 7.

3.8. Расчетные сопротивления срезу сварных соединений внахлестку Rwsm, выполненных контактной роликовой сваркой, для алюминия марок АД1М, АМцМ, АМг2М следует принимать равными расчетным сопротивлениям R (см. табл. 5 и 7).

Для алюминия марки АМг2Н2 Rwsm = (0,9 - 0,1t)R (где t - толщина более тонкого из свариваемых элементов, мм).

3.9. Расчетные сопротивления срезу Rrs соединений на заклепках, поставленных в холодном состоянии в сверленые и рассверленные отверстия, приведены в табл.11.

3.10. Расчетные сопротивления растяжению Rbt и срезу Rbs соединений на болтах, поставленных в сверленые или рассверленные отверстия, приведены в табл.12.

Таблица 8

Вид сварного соединения	Напряжен- ное состо- яние	Обозначе- ние	Расчетное сопротивление, МПа (кгс/ см2), алюминия в околошовной зоне
			термически не упрочняемого марок			термически упроч- няемого марок
			АД1М	АМцМ	АМг2М; АМг2H2	АД31Т; АД31Т4	АД31 Т5
			при сварке с применением электродной или присадочной проволоки марок
			СвAl	СвАМг3		СвАМг3; 1557
Встык и внахлестку лобовыми швами (черт.1, а,б, сече- ние 1-1)	Растяже- ние, сжа- тие и из- гиб Сдвиг	Rwz Rwzs	25 (250) 15 (150)	40 (400) 25 (250)	65 (650) 40 (400)	55 (550) 35 (350)	65 (650) 40 (400)
Внахлестку фланговыми швами (черт. 1, в, сечение 1-1)	Растяже- ние, сжа- тие и из- гиб	Rz	25 (250)	40 (400)	65 (650)	50 (500)	60 (600)* ----- 75 (750)*

/-----------------------------------------------------------------------\

|Вид       |Напряжен- |Обозначе- |  Расчетное сопротивление, МПа (кгс/  |

|сварного  |ное состо-|ние       |   см2), алюминия в околошовной зоне  |

|соединения|яние      |          |--------------------------------------|

|          |          |          |              термически упроч-       |

|          |          |          |               няемого марок          |

|          |          |          |                                      |

|          |          |          |--------------------------------------|

|          |          |          |  АД31Т1 | 1935Т   | 1915    | 1915Т  |

|          |          |          |         |         |         |        |

|          |          |          |         |         |         |        |

|          |          |          |--------------------------------------|

|          |          |          | при сварке  с применением электродной|

|          |          |          |    или присадочной проволоки марок   |

|          |          |          |--------------------------------------|

|          |          |          |СвАМг3;  |            1557            |

|          |          |          |  1557   |                            |

|----------+----------+----------+---------+----------------------------|

|Встык    и|Растяже-  |Rwz       |  80     | 115     | 140     | 511    |

|внахлестку|ние,  сжа-|          |  (800)  | (1150)  | (1450)  | (1600) |

|лобовыми  |тие и  из-|          |         | ------  |         |        |

|швами     |гиб       |          |         | 120     |         |        |

|(черт.1,  |          |          |         | (1250)  |         |        |

|а,б, сече-|          |          |         |         |         |        |

|ние 1-1)  |          |          |         |         |         |        |

|          |          |          |         |         |         |        |

|          |Сдвиг     |Rwzs      |  50     | 80      | 90      | 105    |

|          |          |          |  (500)  | (800)   | (900)   | (1050) |

|----------+----------+----------+---------+---------+---------+--------|

|Внахлестку|Растяже-  |Rz        |  80     | 100     | 130     | 140    |

|фланговыми|ние,  сжа-|          |  (800)* | (1000)* | (1300)* | (1450)*|

|швами     |тие и  из-|          |  -----  | ------  | ------  | ------ |

|(черт.  1,|гиб       |          |  105    | 105     | 140     | 155    |

|в, сечение|          |          |  (1050)*| (1050)* | (1450)* | (1600)*|

|1-1)      |          |          |         |         |         |        |

|          |          |          |         |         |         |        |

|---------------------------                                            |

|    * Для соединений внахлестку из профильных элементов.               |

|                                                                       |

|    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 МПа (1700 кгс/см2).           |

|    2.  Влияние  продольных  сварных  швов  элементов  конструкций   (в|

|обшивках, кровельных  полотнищах и  т.п.) на  разупрочнение алюминия  в|

|околошовной зоне не учитывается.                                       |

|    3. Над чертой указаны  расчетные сопротивления при сварке  алюминия|

|вольфрамовым электродом, под чертой - плавящимся электродом.           |

\-----------------------------------------------------------------------/

Таблица 9

Сварные соединения и швы	Напряженное состояние	Обозначение	Расчетное сопротивление сварных швов, МПа (кгс/см2), алюминия марок
			АД1М	АМцМ	АМг2М; АМг2Н2
			при сварке с применением электродной или присадочной проволок и марок
			СвА1	СвАМг3	СвАМг3
Встык	Сжатие, ра- стяжение, изгиб Сдвиг	Rw Rws	25(250); 30 (300)* 15(150)	40(400); 45 (450)* 25(250)	65(650) 40(400)
Угловые швы ----------------- * Для констр достижения алюмини	Срез ----------- кций, эк м предела т	Rwf - плуатация кучести.	20(200) оторых	30(300) озможна	45(450) после

Таблица 10

Свар- ные сое- дине- ния и швы	Напряжен- ное со- стояние	Обо- зна- че- ние	Расчетное сопротивление сварных швов, МПа (кгс/см2), алюминия марок
			АД31Т; АД31Т4	АД31Т5	АД31Т1	1935Т	1915	1915Т при толщине металла, мм
								4	5-12
			при сварке с применением электродной или присадо- чной проволоки марок
			СвАМг3; 1557			1557
Встык	Сжатие, растяже- ние, из- гиб при сварке электро- дом: а) пла- вящимся (автома- тическая и полуа- втомати- ческая сварка) б) воль- фрамо- вым (ру- чная и механи- зирован- ная сва- рка)	Rw	55 (550) 55 (550)	65 (650) 65 (650)	80 (800) 80 (800)	120 (1250) 115 (1150)	140 (1450) 140 (1450)	- 155 (1600)	155 (1600) 155 (1600)
	Сдвиг	Rws	35 (350)	40 (400)	50 (500)	80 (800)	90 (900)	110 (1100)	105 (1050)
Угло- вые (швы флан- говые и ло- бо- вые) П марки 2 упроч обраб Al-Mg = R ( 3 АД31Т	Срез имечания: 1915Т ука Расчет яемого а ткой (пос Si следуе де R - ра В свар , АД31Т4	Rwf 1. Р аны ые юмин е с при четн ых АД3	45 (450) счетны ля пре сопрот я мог арки с имать е сопр ахлест Т5 при	45 (450) сопро сованн вления т бы единен w = 0, тивлен чных енять	45 (450) ивлени х проф свар ь пов я), п R; дл е, опр оедине обовые	80 (800) сварн лей. ых с шены и этом алюми деляем иях и швы не	110 (1100) х соед единен овторн для а ия сис е по т алюми допуск	110 (1100) нений й те й тер юминия емы Al- бл.6). ия маро ется.	110 (1100) люминия мически ической системы n-Mg Rw АД31Т,

Таблица 11

Марка алюминия для заклепок	АД1Н	АМг2Н	АМг5пМ	АВТ1
Расчетное сопротивление срезу соединений на заклепках Rrs, МПа (кгс/см2) Примечания: 1. В прода допускается. 2. Расчетные сопротивлени полупотайными головками сл растягивающие усилия не восп	35(350) ленные соедине дует сн инимают.	70(700) тверстия ий на за жать на	100(1000) ставить лепках с п 20%. Указа	100(1000) аклепки не тайными или ные заклепки

Таблица 12

Соединение на болтах	Напряженное состояние	Обозначение	Расчетное сопротивление соединений на болтах Rb, МПа (кгс/см2), из алюминия марок
			АМг5п	АВТ1
Повышенной точности Нормальной и грубой точности	Растяжение Срез Растяжение Срез	Rbt Rbs Rbt Rbs	125(1250) 90(900) 125(1250) 80 (800)	155(1600) 95(950) 155(1600) 85(850)

3.11. Расчетные сопротивления смятию элементов конструкций для соединений на заклепках Rrp и болтах Rbp, поставленных в сверленые или рассверленные отверстия, следует принимать по табл.13.

Таблица 13

Марка алюминия элементов конструкций	Расчетное сопротивление смятию элементов конструкций, МПа (кг/см2), для соединений
	на заклепках, Rrp	на болтах, Rbp
АД1М АМцМ АМг2М АМг2Н2 АД31Т АД31Т4 АД31Т5 АД31Т1 1935T 1925 1915 1915T Примечание. Рас болтах, поставленных сокращении этого рас следует понижать на	40 (400) 65 (650) 110 (1100) 195 (2000) 90 (900) 90 (900) 155 (1600) 195 (2000) 225 (2300) 275 (2800) 275 (2800) 315 (3200) етные сопротивления пр на расстоянии 2d от их тояния до 1,5d приведенн 0%.	35 (350) 60 (600) 100 (1000) 175 (1800) 80 (800) 80 (800) 140 (1450) 175 (1800) 205 (2100) 245 (2500) 245 (2500) 285 (2900) ведены для соединений на си до края элемента. При е расчетные сопротивления

3.12. Расчетные сопротивления алюминия и литейного алюминия, соединений сварных, на заклепках и болтах для конструкций, эксплуатируемых при расчетных температурах выше 50° С, необходимо умножать на коэффициент гамма_t, указанный в табл.14.

3.13. При расчете элементов и соединений алюминиевых конструкций следует учитывать коэффициенты условий работы гамма_c, принимаемые по табл.15.

Таблица 14

Марка алюминия конструкций	АД1, АМц	АМг2, АД31, 1915, 1925, 1935, АЛ8
Коэффициент гамма_t (при температуре от 51 до 100°С) Примечания: 1. Приведенн зависят от состояния алюминия 2. Для конструкций, эксплу 50°С, коэффициенты гамма_t сл действии нормативной нагрузк непрерывном действии свыше дву свыше 0,9 расчетной.	0,85 е значения см. табл.2). тируемых при дует уменьш свыше од лет нормати	0,90 коэффициентов гамма_t не расчетных температурах выше ть на 10% при непрерывном ого года, а также при ной нагрузки, составляющей

Таблица 15

Элементы конструкций

Коэффициент гамма_c

1. Корпуса и днища резервуаров 2. Колонны жилых и общественных зданий и опор водонапорных башен 3. Сжатые элементы решетки плоских ферм при гибкости: ламбда<=50 ламбда>50 4. Сжатые раскосы пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепляемых к поясам од- ной полкой: а) сварными швами или двумя заклепками (болтами) и более, поставленными вдоль уголка б) одним болтом 5. Сжатые элементы из одиночных угол- ков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков - только узкой полкой), за исключени- ем элементов конструкций, указанных в поз.4 настоящей таблицы, и плос- ких ферм из одиночных уголков Примечания: 1. Коэффициенты услови не учитываются. 2. Коэффициенты условий работы по крепления соответствующих элементов в 3. Дли сжатых раскосов пространст одиночных уголков при треугольной реше коэффициент условий работы поз.4 не уч 4. Для случаев, не оговоренных следует принимать гамма_c = 1,0.

0,8 0,9 0,9 0,75 0,75 0,6 0,6 работы поз. 3 и 5 одновременно . 3 и 4 не распространяются на злах. енных решетчатых конструкций из ке с распорками (см. черт. 8,а) тывается. настоящей таблицей, в формулах

4. Расчет элементов алюминиевых конструкций на осевые силы и изгиб

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы

4.1. Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N, следует выполнять по формуле

                       N

                     ----- <= R гамма_c.                              (1)

                       An

4.2. Расчет на устойчивость сплошностенчатых элементов, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле

                         N

                       ----- <= R гамма_c.                            (2)

                       фи A

Численные значения коэффициента фи приведены в табл. 2 и 3 обязательного приложения 2.

4.3. При расчете стержней из одиночных уголков на центральное сжатие радиус инерции сечения i следует принимать:

а) минимальным, если стержни прикреплены только по концам;

б) относительно оси, параллельной одной из полок уголка при наличии промежуточного закрепления (распорок, шпренгелей, связей и т.п.), предопределяющего направление выпучивания уголка в плоскости, параллельной второй полке.

4.4. Сжатые элементы со сплошными стенками открытого П-образного сечения (черт.2), не усиленные и усиленные отбортовками или утолщениями (бульбами), при ламбда_x < 3ламбда_y (где ламбда_x и ламбда_y - расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям х-х и у-у) следует укреплять планками или решеткой, при этом должны быть выполнены требования пп. 4.5 и 4.7.

При отстуствии планок или решеток такие элементы помимо расчета по формуле (2) следует проверять на устойчивость при изгибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле

     При наличии утолщений круглого сечения (бульб)  момент  инерции  при

                                  nпиD(4)

кручении I_t следует увеличить на -------, где n - число бульб в сечении;

                                     32

D - диаметр бульб.

4.5. Для составных сжатых стержней, ветви которых соединены планками или решетками, коэффициент фи относительно свободной оси (перпендикулярной плоскости планок или решеток) следует определять по табл.2 обязательного приложения 2 с заменой ламбда на ламбда_ef. Значения ламбда_ef необходимо определять по формулам табл.16.

Таблица 16

В составных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом следует производить расчет на устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами.

Гибкость отдельных ветвей ламбда1 и ламбда2 на участке между планками должна быть не более 30.

В составных стержнях с решетками гибкость отдельных ветвей между узлами не должна превышать приведенную гибкость ламбда_ef стержня в целом.

4.6. Расчет составных элементов из уголков, швеллеров и т.п., соединенных вплотную или через прокладки, следует выполнять как сплошностенчатых при условии, что наибольшие расстояния между их соединениями (прокладками, шайбами и т.п.) не превышают: 30i - для сжатых элементов; 80i - для растянутых элементов.

Здесь радиус инерции i уголка или швеллера следует принимать для тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, а для крестовых сечений - минимальным. При этом в пределах длины сжатого элемента следует ставить не менее двух прокладок.

4.7. Расчет соединительных элементов (планок, решеток) сжатых составных стержней сквозного сечения следует выполнять на условную поперечную силу Qfic, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле

                                          E    N

                Qfic = 4,2x10(-6)(4000 - ---) ----,                  (15)

                                          R    фи

где N - продольное усилие в составном стержне;

фи - коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного сквозного стержня в плоскости соединительных элементов.

Условную поперечную силу Qfic следует распределять при наличии:

только соединительных планок (решеток) - поровну между планками (решетками), лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости;

сплошного листа и соединительных планок (решеток) - пополам между листом и планками (решетками), лежащими в плоскостях, параллельных листу.

При расчете равносторонних трехгранных составных стержней условную поперечную силу Qfic, приходящуюся на систему соединительных элементов, расположенных в одной плоскости, следует принимать равной 0,8 Qfic.

4.8. Расчет соединительных планок и их прикреплений (см. черт.4) следует выполнять как расчет элементов безраскосных ферм по формулам:

на силу F, срезающую планку:

                                  Qs l

                             F = ------;                             (16)

                                   b

на момент M1, изгибающий планку в ее плоскости:

                                 Qs l

                           M1 = ------,                              (17)

                                  2

где Qs - условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани;

l - расстояние между центрами планок;

b - расстояние между осями ветвей.

4.9. Расчет соединительных решеток следует выполнять как расчет решеток ферм. При расчете перекрестных раскосов крестовой решетки с распорками (см. черт.3, б) необходимо учитывать дополнительное усилие Nad, возникающее в каждом раскосе от обжатия поясов и определяемое по формуле

                                      Ad

                       Nad = альфа N ----,                           (18)

                                      A

                                       1

где N - усилие в одной ветви стержня;

Ad - площадь сечения одного раскоса;

     A  - площадь сечения одной ветви;

      1

альфа - коэффициент, определяемый по формуле

                 al(2)

     альфа = -------------,                                          (19)

              a(3) + 2b(3)

a, l, b - размеры, приведенные на черт.3, б.

4.10. Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, следует выполнять на усилия, равные условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле (15).

Изгибаемые элементы

4.11. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формулам:

        M                                Q S

     ------- <= R гамма_c;   (20) тау = -----<=Rs гамма_c.           (21)

     Wn,min                              It

При наличии ослабления отверстиями для заклепок или болтов значения касательных напряжений тау в формуле (21) следует умножать на величину отношения

                                    a

                                 --------,                           (22)

                                  a - d

где а - шаг отверстий;

d - диаметр отверстия.

4.12. Для стенок балок, рассчитываемых по формуле (20), должны быть выполнены условия:

корень квадратный(сигма_x(2) - сигма_х сигма_y + сигма_y(2)  +  3 тау_xy)

<= R гамма_c; тау_xy <= R гамма_c,                                   (23)

                    Mx

     где сигма_x = ------- - нормальные напряжения в срединной  плоскости

                    In       стенки, параллельные оси балки;

сигма_y - нормальные напряжения в срединной плоскости стенки, перпендикулярные оси балки, в том числе сигма_loc, определяемое по формуле (1) обязательного приложения 5;

               Q

     тау_ху =----- - среднее касательное напряжение, вычисляемое с учетом

              th   формулы (22); t, h  - соответственно толщина и  высота

                   стенки.

Напряжения сигма_x и сигма_y следует определять в одной и той же точке стенки балки и принимать в формуле (23) каждое со своим знаком.

4.13. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки, следует выполнять по формуле

                           M

                        ------- <=R гамма_c,                         (24)

                        фи_b Wc

где Wc - для сжатого пояса;

фи_b - коэффициент, определяемый по обязательному приложению 3.

При определении значения фи_b за расчетную длину балки lef следует принимать расстояния между точками закреплений сжатого пояса от поперечных смещений; при отсутствии связей lef=l (где l - пролет балки). За расчетную длину консоли следует принимать: lef=l при отсутствии закрепления сжатого пояса на конце консоли в горизонтальной плоскости (здесь l - длина консоли); расстояние между точками закреплений сжатого пояса в горизонтальной плоскости при закреплении пояса на конце и по длине консоли.

Устойчивость балок не требуется проверять:

а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плоский и профилированный металлический настил, волнистая сталь и т.п.);

б) при отношении расчетной длины балки lef к ширине сжатого пояса b, не превышающем значений, определяемых по формулам табл.17 для балок симметричного двутаврового сечения и с более развитым сжатым поясом, для которых ширина растянутого пояса составляет не менее 0,75 ширины сжатого пояса.

4.14. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в двух главных плоскостях, следует выполнять по формуле

                     Mx        My

                    -----y +- -----x <=R гамма_c,                    (28)

                     Ixn       Iyn

где х, y - координаты рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей.

В балках, рассчитываемых по формуле (28), значения напряжений в стенке балки следует проверять по формулам (21) и (23) в двух главных плоскостях изгиба.

При выполнении требований п.4.13а балки, изгибаемые в двух плоскостях, на устойчивость не проверяются.

Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом

4.15. Расчет на прочность сплошностенчатых внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно растянутых и растянуто-изгибаемых элементов следует выполнять по формуле

                    N      Mx        My

                  ---- +- -----y +- -----x <=R гамма_c,              (29)

                   An      Ixn       Iyn

где х, y - координаты рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей.

В составных сквозных стержнях каждую ветвь необходимо проверять по формуле (29) при соответствующих значениях N, Mx, My, вычисленных для данной ветви.

4.16. Расчет на устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует выполнять как в плоскости действия момента (плоская форма потери устойчивости), так и из плоскости действия момента (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

Расчет на устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле

                              N

                           ------ <= R гамма_c.                      (30)

                           фи_e A

В формуле (30) коэффициент фи_e следует определять:

     а) для  сплошностенчатых  стержней   -   по   табл.1   обязательного

                                                  -

приложения  4  в зависимости от условной гибкости ламбда = ламбда  корень

            R

квадратный  --   и  приведенного   относительного  эксцентриситета   mef,

            E

определяемого по формуле

                                mef = эта m,                         (31)

где эта - коэффициент влияния формы сечения, определяемый по табл.3 обязательного приложения 4;

          eA

     m = ---- - относительный эксцентриситет

          Wc    (здесь e - эксцентриситет;    Wc - момент   сопротивления

                сечения для наиболее сжатого волокна).

Расчет на устойчивость выполнять не требуется для сплошностенчатых стержней при mef>10;

б) для сквозных стержней с решетками или планками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, - по табл.2 обязательного приложения 4 в зависимости от условной приведенной гибкости, определяемой по формуле

4.17. Расчетные значения изгибающих моментов M, необходимые для вычисления эксцентриситета

     М

е = --- следует принимать равными:

     N

а) для стержней постоянного сечения рамных систем - наибольшему моменту в пределах длины стержней;

б) для ступенчатых стержней - наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;

в) для консолей - моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины стержня от заделки;

г) для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, - моменту, определяемому по формулам табл.18.

Для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими две оси симметрии, приведенные относительные эксцентриситеты mef следует определять по табл.4 обязательного приложения 4.

Таблица 18

Относительный эксцентриситет, соответствующий Mmax	Расчетные значения M при условной гибкости стержня
	_ ламбда < 4	_ ламбда >= 4
m<=3 3<m<=10 Обозначения, Mmax - наибо M1 - наиболь стержня, но не м m - относите Примечание.	_ ламбда M = M2 = Mmax - ----- х 4 х (Mmax-M1) m-3 M = M2 + --- x (Mmax-M2) 7 принятые в табл.18: ьший изгибающий момент в п ий изгибающий момент в п нее 0,5 Мmax; ьный эксцентриситет, опред Mmax A m = -------. NWc о всех случаях следует при	M = M1 m-3 M = M1 + --- x (Mmax - M1) 7 еделах длины стержня; еделах средней трети длины ляемый по формуле имать M>=0,5M max.

4.18. Расчет на устойчивость внецентренно сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия момента при их изгибе в плоскости наибольшей жесткости (Ix>Iy), совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле

                              N

                           -------- <= R гамма_c,                    (34)

                           c фи_y A

где с - коэффициент, вычисляемый по формуле (35).

4.19. Коэффициент с следует определять по формуле

                                бета

                       c = -------------,                            (35)

                            1 + альфа mx

где альфа, бета - коэффициенты, принимаемые по табл.19.

При определении mx за расчетный момент Мx следует принимать:

а) для стержней с шарнирно-опертыми концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, - максимальный момент в пределах средней трети длины (но не менее половины момента, наибольшего на длине стержня);

б) для консолей - момент в заделке (но не менее момента в сечении, отстоящем от заделки на треть длины стержня).

                                                                    E

     При  гибкости  ламбда_y  >  ламбда_с = 3,8 корень  квадратный(---) -

                                                                    R

коэффициент с не должен превышать для стержней:

замкнутого сечения - единицы;

двутаврового сечения с двумя осями симметрии - значений, определяемых по формуле

4.20. Внецентренно сжатые элементы, изгибаемые в плоскости наименьшей жесткости (Iy<Ix и ey#0) при ламбда_x > ламбда_y, следует рассчитывать по формуле (30), а также проверять на устойчивость из плоскости действия момента как центрально-сжатые стержни по формуле

                             N

                          ------ <= R гамма_c.                       (37)

                          фи_x A

При ламбда_x <= ламбда_y проверка устойчивости из плоскости действия момента не требуется.

4.21. В сквозных внецентренно сжатых стержнях с решетками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, кроме расчета на устойчивость стержня в целом по формуле (30) следует проверить отдельные ветви как центрально-сжатые стержни по формуле (2).

Продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом дополнительного усилия от момента; величину этого усилия при параллельных ветвях (поясах) необходимо определять по формуле

               М

        Nad = ---, где b - расстояние между осями ветвей (поясов).

               b

Отдельные ветви внецентренно сжатых сквозных элементов с планками следует проверять на устойчивость как внецентренно сжатые элементы с учетом усилий от момента и местного изгиба ветвей от фактической или условной поперечной силы (как в поясах безраскосной фермы).

4.22. Расчет на устойчивость сплошностенчатых стержней, подверженных сжатию и изгибу в двух главных плоскостях, при совпадении плоскости наибольшей жесткости (Ix>Iy) с плоскостью симметрии следует выполнять по формуле

                          N

                       ---------- <= R гамма_c,                      (38)

                        фи_exy A

где фи_exy = фи_ey корень квадратный(c),

здесь фи_ey - следует определять согласно требованиям п.4.16;

c - необходимо определять согласно требованиям п.4.19.

Если mef,y<2mx, то кроме расчета по формуле (38) следует произвести дополнительную проверку по формулам (30) и (34), принимая ey = 0.

Значения относительных эксцентриситетов следует определять по формулам

                                 A              A

                        mx = ex ---  и my = ey ----,                 (39)

                                Wcx             Wcy

где Wcx, Wcy - моменты сопротивления сечений для наиболее сжатого волокна относительно осей соответственно х-х и у-у.

Если ламбда_x > ламбда_y, то кроме расчета по формуле (38) следует произвести дополнительную проверку по формуле (30), принимая еy=0. В случае несовпадения плоскости наибольшей жесткости (Ix>Iy) с плоскостью симметрии расчетное значение mx следует увеличить на 25%.

4.23. Расчет на устойчивость сквозных стержней из двух сплошностенчатых ветвей, симметричных относительно оси у-у (черт.5), с решетками в двух параллельных плоскостях, подверженных сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, следует выполнять:

для стержней в целом - в плоскости, параллельной плоскостям решеток, согласно требованиям п.4.16, принимая ey = 0 (см. черт.5);

для отдельных ветвей - как внецентренно сжатых элементов по формулам (30) и (34), при этом продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом усилия от момента Мx (см. п.4.21), а момент My - распределять между ветвями пропорционально их жесткостям;

если момент My действует в плоскости одной из ветвей, то следует считать его полностью передающимся на эту ветвь.

При проверке отдельной ветви по формуле (34) гибкость ее определяется по максимальному расстоянию между узлами решетки.

4.24. Расчет соединительных элементов (планок или решеток) сквозных внецентренно сжатых стержней следует выполнять согласно требованиям пп.4.7-4.9 на наибольшую поперечную силу - фактическую Q или условную Qfic.

В случае, когда фактическая поперечная сила больше условной, соединять планками ветви сквозных внецентренно сжатых элементов, как правило, не следует.

5. Расчетная длина и предельная гибкость элементов алюминиевых конструкций

Расчетная длина

5.1. Расчетную длину lef элементов плоских ферм и связей, за исключением элементов перекрестной решетки ферм (черт.6, г), следует принимать по табл.20.

Таблица 20

Направление продольного изгиба	Расчетная длина lef
	поясов	опорных раско- сов и стоек	прочих элементов решетки
В плоскости фермы В направлении, перпендикулярном плоскости фермы (из плоскости фермы) Обозначения, принятые в табл l - геометрическая длина эле в плоскости фермы; l1 - расстояние между уз плоскости фермы (специальными прикрепленными к поясу сварными	l l1 20 и н ента ( ами, связям вами и	l l1 черт.6: асстояние межд акрепленными , жесткими п и болтами, и т	0,8l l1 центрами узлов) т смещения из итами покрытий, п.).

5.2. Расчетную длину lef элемента, по длине l1 которого действуют сжимающие усилия N1 и N2 (N1>N2), из плоскости фермы (черт.7) следует вычислять по формуле

                                            N2

                      lef = l1 (0,75 + 0,25 ---).                    (40)

                                            N1

Расчет на устойчивость в этом случае следует выполнять на большую силу N 1.

5.3. Расчетную длину lef элементов перекрестной решетки (см. черт.6, г) следует принимать:

в плоскости фермы - равной расстоянию от центра узла фермы до точки их пересечения (lef = l);

из плоскости фермы: для сжатых элементов - по табл.21; для растянутых элементов - равной полной геометрической длине элемента (lef = l1).

Таблица 21

Конструкция узла пере- сечения элементов решетки	Расчетная длина lef из плоскости фермы при поддерживающем элементе
	растянутом	неработающем	сжатом
Оба элемента не прорываются Поддерживающий элемент преры- вается и перекрывается фасон- кой Обозначения, принятые в т l - расстояние от центра l1 - полная геометрическа	l 0,7 l1 бл.21 и на ч зла фермы до длина элеме	0,7 l1 l1 рт.6, г: пересечения элем та.	l1 1,4 l1 нтов;

5.4. Радиусы инерции i сечений элементов перекрестной решетки из одиночных уголков следует принимать:

при расчетной длине элемента, равной l (где l - расстояние между ближайшими узлами), - минимальными (i = imin);

в остальных случаях - относительно оси уголка, перпендикулярной или параллельной плоскости фермы (i = ix или i = iy - в зависимости от направления продольного изгиба).

5.5. Расчетную длину lef и радиусы инерции сечений i элементов пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков следует принимать по табл.22.

5.6. Расчетную длину lef колонн (стоек) следует определять по формуле

                                  lef = мю l,

где l - длина колонны или ее отдельного участка.

Коэффициенты расчетной длины мю колонн (стоек) постоянного сечения в зависимости от условий закрепления их концов и вида нагрузки следует принимать по табл.26. Применение алюминия в колоннах допускается в сборно-разборных конструкциях или при наличии агрессивной среды.

Таблица 22

Конструкция	Расчетная длина lef и радиус инерции сечения i
	поясов		решетки
	lef	i	lef		i
			раскоса	стойки
С узлами, совмещенными в смежных гранях (черт.8, а, б) С узлами, не совмещенны- ми в смежных гранях (черт. 8, в, г) Обозначения, приняты lm - длина панели по равной расстоянию между мю_m - коэффициент р к поясу сварными швам расположенными вдоль р прикреплении раскосов к = 1,14; imin - минимальный р ld, lc - см. черт.8; ix, iy - радиусы и осей х и y, параллельных мю_d - коэффициент р поясу сварными швами расположенными вдоль р прикреплении раскосов к табл.25.	lm мю_m lm в табл.2 са фермы злами одн счетной д или дв скоса) с поясу од диус инер ерции поп полкам; счетной ли двумя скоса, с поясу од	imin ix или iy : при нес й грани ины поя мя бол едует им болт ии сече речного лины ра болтам едует им болт	мю_d ld мю_d ld вмещенны см. чер а (при п ами или пределят м следу ия (пояс сечения коса при или з пределят м или о	0,8lc - узлах .8, в, г икреплен заклепка по та т приним или реш уголка о прикрепл клепками по та ной зак	imin imin ринимается ; и раскосов и и более, л.23; при ть мю_m = тки); носительно нии его к и более, л.24, при епкой - по

Таблица 23

n	10	5	2,5	1,25	1
мю_m Обозначе где Im, соответствен Примечан определять л	1,13 ие, приня in, Id, о пояса и е. Для пр нейной ин	1,08 ое в табл n = in - м раскоса ф межуточны ерполяцие	1,03 23: Im,min ld --------- Id,min lm нимальные рмы. значений .	1,00 , моменты n коэффицие	0,98 нерции сечения т мю_m, следует

Таблица 24

n	ld Значения мю_d при ------ imin
	60	80	100	120	140	160	180	200
<= 2 >= 6 Обоз n - ld - imin Прим коэффици	0,89 0,86 ачения м. таб см. че - мини чание. нт мю_	0,81 0,78 приня .23; т.8; альный Для п следу	0,77 0,74 ые в таб радиус и омежуточ т опреде	0,74 0,71 .24: ерции с ых зна ять лин	0,72 0,69 чения р ений n йной ин	0,70 0,66 скосов отнош ерполя	0,65 0,62 ния -- ией.	0,61 0,59 ld ----- min

Таблица 25

ld ------ imin	60	80	100	>=120
мю_d Обозначения те же, что Примечание. Для промеж мю_d следует определять ли	0,89 в табл.24. точных зна ейной инте	0,81 ений отно поляцией.	0,77 ld ения ----- imi	0,74 коэффициент

5.7. Коэффициенты расчетной длины мю колонн постоянного сечения одноэтажных рам (в плоскости рамы) при жестком креплении ригелей к колоннам и при нагружении верхних узлов следует определять по формулам при закреплении колонн в фундаментах:

При шарнирном креплении ригелей к колонне в формуле (42) следует принимать n = 0.

5.8. Расчетную длину колонн рам в направлении вдоль здания (из плоскости рамы) следует принимать равной расстоянию между точками, закрепленными от смещения из плоскости рамы (опорами колонн, подкрановых балок и подстропильных ферм, узлами крепления связей и ригелей и т.п.). Расчетную длину допускается определять на основе расчетной схемы, учитывающей фактические условия закрепления концов колонн.

Предельная гибкость элементов

5.9. Гибкость сжатых элементов не должна превышать значений, приведенных в табл.27.

Таблица 27

Элементы конструкций

Предельная гибкость сжатых элементов

Пояса, опорные раскосы и стойки ферм, передающие опорные реакции Прочие элементы ферм Колонны второстепенные (стойки фах- верка, фонарей и т. п.), элементы решетки колонн Связи Стержни, служащие для уменьшения расчетной длины сжатых стержней, и другие ненагруженные элементы Элементы ограждающих конструкций: симметрично нагруженные несимметрично нагруженные (крайние и угловые стойки ви- тражей и т.д.) Примечание. Приведенные в табл сечением, симметричным относитель несимметричных относительно действи уменьшать на 30%.

100 120 120 150 150 100 70 27 данные относятся к элементам с о действия сил. При сечениях, сил, предельную гибкость надлежит

5.10. Гибкость растянутых элементов не должна превышать значений, приведенных в табл.28.

Таблица 28

Элементы конструкций

Предельная гибкость растянутых элементов

Пояса и опорные раскосы ферм Прочие элементы ферм Связи (кроме элементов, подверга- ющихся предварительному натяжению) Примечания: 1. Гибкость растян вертикальной плоскости. 2. При проверке гибкости растя из одиночных уголков радиус ине параллельной полке уголка. 3. Стержни перекрестной решетк скреплены между собой. 4. Для растянутых раскосов усилиями, в которых при неблаго изменяться знак усилия, предельная элементов, при этом соединительные реже чем через 40i.

300 300 300 тых элементов проверяется только в утых стержней перекрестной решетки ции принимается относительно оси, в месте пересечения должны быть тропильных ферм с незначительными риятном расположении нагрузки может ибкость принимается как для сжатых рокладки должны устанавливаться не

6. Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых и сжатых элементов

Стенки балок

6.1. Стенки балок для обеспечения их устойчивости следует укреплять двусторонними ребрами:

поперечными основными, поставленными на всю высоту стенки;

поперечными основными и продольными;

поперечными основными и промежуточными, расположенными в сжатой зоне стенки, короткими - только в клепаных балках.

6.2. Расчет на устойчивость стенок балок следует выполнять с учетом всех компонентов напряженного состояния: сигма, тау и сигма_loc. Напряжения сигма, тау и сигма_loc следует вычислять в предположении упругой работы материала по сечению брутто без учета коэффициента фи_b.

Сжимающее (краевое) напряжение сигма у расчетной границы стенки (со знаком "плюс") и среднее касательное напряжение тау следует вычислять по формулам:

                                         М

                               сигма = ----y;                        (43)

                                        Ix

                                       Q

                               тау = -----,                          (44)

                                      th

где h - полная высота стенки;

M, Q - средние значения соответственно момента и поперечной силы в пределах отсека; если длина отсека больше его расчетной высоты, то M и Q следует вычислять для более напряженного участка длиной, равной высоте отсека; если в пределах отсека момент или поперечная сила меняют знак, то их средние значения следует вычислять на участке отсека с одним знаком.

Местное напряжение сигма_loc в стенке под сосредоточенной нагрузкой следует определять согласно требованиям обязательного приложения 5.

При проверке устойчивости прямоугольных отсеков стенки, заключенных между поясами и соседними поперечными основными ребрами жесткости, расчетными размерами пластинки являются:

а - расстояние между осями поперечных ребер;

hef - расчетная высота стенки, равная: в балках с поясными соединениями на высокопрочных болтах - расстоянию между ближайшими к оси балки краями поясных уголков; в клепаных балках - расстоянию между ближайшими к оси балки рисками поясных уголков; в сварных балках - полной высоте стенки; в прессованных профилях - высоте в свету между полками;

t - толщина стенки.

6.3. Устойчивость стенок балок не требуется проверять, если условная гибкость стенки

6.4. В балках с местной нагрузкой по верхнему поясу устойчивость стенки следует проверять в соответствии с указаниями обязательного приложения 5.

6.5. Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения, укрепленных только поперечными основными ребрами жесткости, при отсутствии местного напряжения (сигма_loc = 0) следует выполнять по формуле

В стенке балки симметричного сечения (при отсутствии местного напряжения), укрепленной кроме поперечных основных ребер одним продольным ребром, расположенным на расстоянии h_i от расчетной (сжатой) границы отсека, обе пластинки, на которых это ребро разделяет отсек, следует рассчитывать отдельно:

а) пластинку, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром, - по формуле

гамма_с следует принимать по табл.15;

б) пластинку, расположенную между растянутым поясом и продольным ребром, - по формуле

     6.6. В стенке,  укрепленной только  поперечными  ребрами  жесткости,

ширина  их  выступающей  части bh,  должна быть для парного симметричного

               hef                                                 bh

ребра не менее --- + 40 мм; толщина ребра ts должна быть не менее -----;

               30                                                  12

расстояние между ребрами не должно превышать 2hef.

6.7. При укреплении стенки поперечными ребрами и одним продольным ребром необходимые моменты инерции Is сечений ребер жесткости следует определять:

для поперечных ребер - по формуле

                            Is = 3hef t(3);                          (54)

для продольного ребра - по формулам табл.29 с учетом их предельных значений.

При расположении продольного и поперечных ребер с одной стороны стенки моменты инерции сечений каждого из них вычисляются относительно оси, совпадающей с гранью стенки, ближайшей к ребру.

     6.8. Участок   стенки   балки  составного  сечения  над  опорой  при

укреплении его ребрами жесткости следует рассчитывать на продольный изгиб

из  плоскости  как  стойку,  нагруженную  опорной  реакцией.  В расчетное

сечение этой стойки следует включать сечение  ребра  жесткости  и  полосы

                                           E

стенки  шириной  0,5t  корень  квадратный(---)  с  каждой  стороны ребра.

                                           R

Расчетную длину стойки следует принимать равной высоте стенки.

Нижние торцы опорных ребер жесткости должны быть плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки и рассчитаны на воздействие опорной реакции.

Стенки нейтрально-, внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов

     6.10. Для внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов  условную

                   _

гибкость стенки ламбда_w  следует определять  в  зависимости  от значения

        сигма - сигма1

альфа = ------------- (где   сигма   -  наибольшее сжимающее напряжение у

           сигма

расчетной границы стенки,  принимаемое со знаком "плюс" и вычисленное без

учета  коэффициентов  фи_e,  фи_exy  или  c фи;  сигма1 - соответствующее

напряжение у противоположной расчетной границы  стенки)  и  принимать  не

более значений, определяемых при:

6.11. При укреплении стенки внецентренно сжатого или сжато-изгибаемого элемента продольным ребром жесткости с моментом инерции Isl>=6 hef t(3), расположенным посредине стенки, наиболее нагруженную часть стенки между поясом и осью ребра следует рассматривать как самостоятельную пластинку и проверять согласно требованиям п.6.10.

Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов.

     Если устойчивость стенки не обеспечена,  то в расчет следует вводить

                                                             E

два крайних участка стенки шириной по 0,6 корень квадратный(---),  считая

                                                             R

от границ расчетной высоты.

                                                      _

6.12. Стенки сплошных колонн и стоек при ламбда_w>=2,5 следует укреплять поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии 2hef одно от другого; на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер. При наличии продольного ребра расстояние между поперечными ребрами допускается увеличивать в 1,5 раза.

Минимальные размеры выступающей части поперечных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п.6.6.

Поясные листы и полки центрально-, внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов

6.13. Расчетную ширину свеса поясных листов (полок) bef следует принимать равной расстоянию: в прессованных, прокатных сварных и клепаных элементах без поясных листов - от грани стенки до края поясного листа (полки); в клепаных элементах с поясными листами - от ближайшей риски заклепок до свободного края листа. При наличии вута, образующего со свесом угол не менее 30°, расчетную ширину свеса следует измерять до начала вута (в случае выкружки - принимать вписанный вут).

     6.14.  В  центрально-,  внецентренно   сжатых   и   сжато-изгибаемых

элементах    значение   гибкости    свеса    поясного    листа    (полки)

--------    b_ef            R

ламбда_f  = --- корень кв.(---) следует   принимать   не более  значений,

             t              E

                                                         ------

указанных в табл.31 в зависимости от условной  гибкости  ламбда   и  типа

сечений (где b_ef принимается  в  соответствии  с  п.6.13;  t  -  толщина

свеса).

                                                                 ------

     В  случае  недонапряжения  элемента  наибольшие   значения  ламбда_f

                                         Rфи_m

табл.31 следует увеличивать в корень кв.(-----) раз,  но  не более чем  в

                                         сигма

                              ------

1,5 раза, при этом  значения  ламбда_f  необходимо принимать не более 1,3

(здесь фи_m - меньшее из значений фи, фи_e, фи_exy, c фи,  использованное

                                            N

при проверке устойчивости стержня; сигма = ---).

                                            A

Таблица 31

Характеристика полки (поясного листа) и сечения элемента	------ Наибольшие значения ламбда_f при значениях условной гибкости стержня
	------ ламбда <= 1	------ ламбда >= 5
Неокаймленная двутавра и тавра	14 --------------------- E корень кв.(--- + 507) R	0,8
Неокаймленная большая неравнополоч- ного уголка, стенка тавра и полка швеллера	15 --------------------- E корень кв.(--- + 507) R	0,8
Неокаймленная равнополочных уголков - Примечание. При вычислении л ------ ламбда следует определять линейной ------ ------ ламбда = 1 и ламбда = 5.	14 --------------------- E корень кв.(--- + 507) R ---- мбда_f для промежуточ интерполяцией между зн	0,7 ых значений чениями при

     6.15. В изгибаемых  элементах  наибольшую  гибкость  свеса  поясного

листа (полки) прессованных, сварных и клепаных балок следует назначать  с

                                                             ------

учетом предельных размеров свесов, приведенных в табл.31 для ламбда <= 1.

     Наибольшую гибкость  свеса  неокаймленных  полок  уголков  в  сжатых

поясах клепаных  балок  без  горизонтальных листов следует  принимать  по

формуле

                     ------                      R

                     ламбда  = 0,6 + корень кв.(---).                (56)

                           f                     E

     В случае недонапряжения элемента наибольшую гибкость свеса  поясного

                                               R

листа (полки) следует увеличить в корень кв.(-----) раз, но не  более чем

                                             сигма

в 1,5 раза; здесь сигма - большее из двух значений:

                                           M y      M x

                         M                  x        y

                сигма = ---- или сигма = |----- +- -----|.

                        фи W               I        I

                          b                 xn       yn

     6.16.  При  усилении   свободных   свесов   утолщениями   (бульбами)

                                      ------        b_ef1             R

наибольшее   значение  гибкости свеса ламбда_f1   = ----- корень кв.(---)

                                                      t               E

[здесь  b_ef1  -  расчетная  ширина  свеса  поясных  листов  или   полок,

измеряемая от центра утолщения до грани примыкающей стенки (полки) или до

начала вута; см. п.6.13] следует определять по формуле

                           ------       ------

                           ламбда   = k ламбда ,                      (57)

                                 f1           f

где       k - коэффициент,  определяемый  по  табл.32  в  зависимости  от

              ------              ------

              ламбда_f, гамма_1 и ламбда;

    ------

    ламбда  - наибольшее значение условной гибкости свеса при  отсутствии

          f   утолщения, принимаемое по табл.31.

     Величина гамма_1 равна:

                                        D

                              гамма  = ---,

                                   1    t

где D - размер утолщения, принимаемый  равным диаметру круглой  бульбы; в

        квадратных и  трапециевидных утолщениях  нормального профиля  D -

        высота утолщения при ширине бульбы не менее 1,5D в трапециевидных

        (черт.9) и не менее D - в прямоугольных утолщениях.

Таблица 32

Сечение	------ ламбда_f -	гамма_1	Значения коэффициента k в формуле (57) при гибкости ------ ламбда, равной
			1	5
Швеллер, двутавр	------ 0,35 <= ламбда_f <= 0,60	2,5 3,0 3,5	1,06 1,24 1,46	1,35 1,69 2,06
	------ 0,75 <= ламбда_f <= 0,90	2,5 3,0 3,5	1,04 1,20 1,40	1,28 1,59 1,94
Уголок, тавр, крестовое Примечание. Коэффиц 0,6 до 0,75 и гибко интерполяцией.	------ 0,35 <= ламбда_f <= 0,60	2,5 3,0 3,5	1,06 1,24 1,46	1,17 1,47 1,67
	------ 0,75 <= ламбда_f <= 0,90 ент k для промежуточны ------ ти ламбда от 1 до 5	2,5 3,0 3,5 значен опреде	1,04 1,20 1,40 ---- й ламб яется л	1,13 1,35 1,67 - а_f от нейной

6.17. Расчет на устойчивость замкнутых круговых цилиндрических оболочек вращения, равномерно сжатых параллельно образующим, следует выполнять по формуле

                        сигма  <= гамма сигма   ,                    (58)

                             1         c     cr1

где   сигма  - расчетное напряжение в оболочке;

           1

    сигма    - критическое напряжение, равное  меньшему из значений  псиR

         cr1       cEt

               или --- (здесь r - радиус  срединной поверхности оболочки;

                    r

               t - толщина оболочки).

Значения коэффициентов пси и с следует определять соответственно по табл.33 и 34.

     В случае внецентренного сжатия параллельно  образующим  или  чистого

изгиба в диаметральной  плоскости  при  касательных  напряжениях в  месте

                                                    t

наибольшего момента, не превышающих значений 0,07E(---)(3/2),  напряжение

                                                    r

                                            сигма'_1

сигма_cr1   следует  увеличить  в (1,1 - 0,1--------) раз, где сигма'_1 -

                                            сигма_1

наименьшее напряжение (растягивающие напряжения считать отрицательными).

     6.18.   В   круглых   трубах,   рассчитываемых   как   сжатые    или

сжато-изгибаемые    стержни   по   разд.4,    при    условной    гибкости

------                      R

ламбда = ламбда корень кв.(---) >= 0,65 должно быть выполнено условие

                            E

                            r         280

                           --- <= -----------.

                            t              R

                                  1 + 1400---

                                           E

Кроме того, устойчивость стенок таких труб должна быть проверена по п.6.17.

                                                                       r

     Расчет на устойчивость стенок  бесшовных труб не требуется, если ---

                                                                       t

                                      E

не превышает значений 1,7 корень кв.(---) или 35.

                                      R

Таблица 33

Значение R, МПа	r Коэффициенты пси при ---, равном t
	0	25	50	75	100	125	150	200	250
R<=140 R>=280 Прим промежут	1,00 1,00 чание. чных з	0,98 0,94 Значен ачений	0,88 0,78 я коэф r --- вы t	0,79 0,67 ициент исляют	0,72 0,57 в пси я лине	0,65 0,49 ри 140 ной ин	0,59 0,42 МПа<R<2 ерполяц	0,45 0,29 0 МПа ей.	0,39 - и для

Таблица 34

r Значение --- t	<=50	100	150	200	250	500
Коэффициент с Примечание. Для проме определять линейной интер	0,30 уточных оляцией	0,22 значени	0,20 r --- t	0,18 оэффиц	0,16 енты	0,12 следует

7. Расчет элементов конструкций с применением тонколистового алюминия

7.1. Тонколистовой алюминий (толщиной до 2 мм) следует применять в качестве элементов ограждающих и несущих конструкций:

а) плоских листов, укрепленных ребрами или специальной штамповкой;

б) плоских листов и лент, предварительно напряженных как в одном, так и в двух направлениях;

в) гофрированных листов без укреплений или со специальными укреплениями.

Элементы, работающие на сжатие и изгиб

7.2. При расчете на прочность сжатого в одном направлении плоского листа, шарнирно-опертого по контуру (черт.10), в рабочую площадь включается часть листа размером 2с, определяемым по формуле

7.3. При расчете на прочность и деформативность тонколистовых конструкций, усиленных продольными ребрами, в которых плоский лист при действии продольной и поперечной нагрузок имеет сжимающие напряжения, в рабочую площадь ребер следует включать часть листа размером с (черт.11, а), определяемым по формуле (59).

     7.4. При расчете на прочность листов с  волнистым  и  трапециевидным

гофрами, шарнирно-опертых по контуру и сжимаемых  в  направлении  гофров,

               a

при отношении --- >= 3 (черт.12, а)  в  рабочую  площадь следует включать

               b

часть листа размером 2с:

                         a

     Когда   отношение  --- < 3   или   гофрированный   лист  разделяется

                         b

поперечными ребрами, имеющими момент инерции  I_s  (см.  п.7.5),  на  ряд

                           a

ячеек с отношением сторон --- < 3 (см. черт.12, б),  значение  c  следует

                           b

определять по формуле

В формуле (61) обозначения те же, что в формуле (60); значения а и b следует принимать по черт.12.

При наличии продольных ребер (черт.14) в рабочую площадь следует включать площадь этих ребер и часть листа размером c в каждую сторону от ребра.

7.5. При расчете по формуле (43) момент инерции поперечных ребер жесткости не должен быть меньше величины

                                        4

                                     I b

                                      x

                               I  >= ----.                           (62)

                                s      3

                                     4a

Если гофрированный лист и поперечные ребра имеют различные модули упругости, то

                                        4

                                     D b

                                      x

                               I  >= -----,                          (63)

                                s        3

                                     4E a

                                       s

где E  - модуль упругости материала ребра.

     s

Обозначения в формулах (62) и (63) те же, что в формуле (60). В случае, если значения I_s меньше указанных в формулах (62) и (63) величин, то значение с подсчитывается по формуле (60). При этом значение D_y следует принимать

                                      3

                            K       Et         EI

                                                 s

                      D  = ---   ----------- + ---.

                       y                  2

                            d    12(1 - мю )    a

7.6. Гофрированный лист, не имеющий усиливающих ребер, при действии поперечной нагрузки следует рассчитывать на изгиб по формулам (20) и (21) как балку.

Для листов с трапециевидным гофром размер сжатых полок, включаемых в расчетное сечение, следует определять по формуле (59). При этом в формулах (20) и (21) Wx и Ix следует вычислять для рабочей площади сечения.

7.7. Прогиб f свободно опертых гофрированных листов при изгибе следует определять по формуле

                               f = альфа f0,                         (64)

где альфа - коэффициент, учитывающий увеличение прогиба вследствие деформации поперечного сечения гофрированного листа под нагрузкой и принимаемый: для волнистых листов - равным 1, для трапециевидных - по табл.35, для листа с трапециевидным гофром с приклеенным жестким утеплителем (типа пенопласта) альфа = 1;

f0 - прогиб гофрированного листа, работающего как балка, при вычислении которого Ix принимается согласно п.7.6.

Таблица 35

Отношение b --- a	Значения альфа при угле наклона боковых граней гофра, град.
	45	60	75	90
>=2,0 1,5 1,0 0,5 Обозначения, пр b - размер накл a - размер сжат Примечание. Зна определять линейной	1,10 1,15 1,20 1,25 нятые в табл нной грани; й горизонтал ения альфа д интерполяцие	1,14 1,20 1,25 1,30 35: ной грани ( я промежуто .	1,20 1,30 1,35 1,40 м. черт. 13). ных отношений	1,30 1,40 1,45 1,50 b ---- следует a

7.8. Изгибаемые тонколистовые конструкции с гофрированным листом, усиленным продольными ребрами, следует рассчитывать на прочность и прогиб с учетом включения в работу ребер и части листа размером с в каждую сторону от ребра (см. черт.11, б), определяемым по формуле (60) независимо от наличия поперечных ребер.

7.9. При расчете сжато-изгибаемых и растянуто-изгибаемых гофрированных листов с трапециевидным гофром (обшивок трехслойных панелей с закладным утеплителем) на прочность при обеспечении совместной работы обшивок и продольных ребер кроме моментов инерции гофрированных листов относительно их нейтральных осей следует учитывать момент инерции сечения, в которое входят продольные ребра и часть обшивок размером с (черт.15):

                               b        EIx

                   c = 47 + 30--- - 3,3-----, мм,                    (65)

                               a       10(5)

          b

     где --- - отношение ширины панели к шагу поперечных ребер;

          a

EIx - жесткость гофра на единицу длины относительно его нейтральной оси, кНм.

7.10. Местную устойчивость сжатых горизонтальных граней изгибаемых листов с трапециевидным горфом (см. черт.13, а) следует проверять с учетом упругого защемления продольных кромок по формуле

                                              t

                       сигма <= kloc дзета E(---)(2),                (66)

                                              a

где сигма - сжимающие напряжения в грани от внешней нагрузки;

kloc - коэффициент, принимаемый по табл.36;

дзета - коэффициент, принимаемый по табл.37.

Таблица 36

b Отношение --- a	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,4
Коэффициент kloc	5,22	5,15	5,10	5,05	5,00	4,95	4,88	4,84	4,80	4,72

Обозначения, принятые в табл.36:

b - размер наклонной грани;

a - размер сжатой горизонтальной грани (см. черт.13).

Таблица 37

сигма Отношение ------- R	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,5	3,0
Коэффициент дзета Примечание. Н напряженного сост	1,00 пряже яния	0,86 ие си о фор	0,76 ма сл улам	0,67 дует 66)-	0,61 опре 69) п	0,56 елят и дз	0,52 в та =	0,48 зави 1.	0,41 имос	0,35 и от

7.11. Местную устойчивость наклонных граней листов с трапециевидным гофром в местах опирания на прогоны или ригели следует проверять по рекомендуемому приложению 6.

7.12. Местную устойчивость волнистых листов при изгибе (см. черт. 13, б) следует проверять по формуле

                                           t

                     сигма <= 0,22 дзета E----.                      (67)

                                           r

7.13. Общую устойчивость центрально-сжатого гофрированного листа следует проверять в соответствии с указаниями п.4.2 и табл.2 обязательного приложения 2. За расчетную длину следует принимать расстояние между закреплениями, препятствующими смещению гофрированного листа из его плоскости, независимо от наличия поперечных ребер.

7.14. Местную устойчивость элементов листа трапециевидной формы при центральном сжатии следует проверять по формуле

                                            t

                      сигма <= 3,6 дзета E(---)(2),                  (68)

                                            b

где b - ширина большей грани.

Местную устойчивость волнистого гофрированного листа при центральном сжатии следует проверять по формуле

                                           t

                     сигма <= 0,12 дзета E----.                      (69)

                                           r

Элементы мембранных конструкций

7.15. Расчет элементов мембранных конструкций следует производить на основе совместной работы мембраны и контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны.

7.16. При расчете элементов мембранных конструкций (мембраны и контура) следует учитывать:

осевое сжатие;

сжатие, вызываемое усилиями сдвига по линии контакта мембраны с элементами контура;

изгиб в тангенциальной и вертикальной плоскостях;

начальный (имеющийся до нагружения) прогиб мембраны.

7.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в п.7.16, при расчете контуров следует учитывать кручение.

7.18. При расчете пространственных блоков с предварительно напряженной обшивкой и наличии торцевых элементов жесткости обшивку следует вводить в работу каркаса блока при условии обеспечения надежной передачи усилий от элементов каркаса к обшивке.

Величину предварительного натяжения обшивки, расположенной в сжатой зоне, следует определять из условия равенства в ней нулю суммарных напряжений (без учета мембранных) при действии расчетной нагрузки.

Величину предварительного натяжения листа в расчете обшивок при контроле процесса натяжения по силовым параметрам и возможности регулирования растягивающих усилий следует определять с учетом коэффициента условий работы гамма_c = 1. При контроле по геометрическим параметрам напряжения в обшивке должны удовлетворять условиям:

                                     \

     сигма_P + сигма_F х 1,1 <= R;   |

                                     }                               (70)

     -сигма_P + сигма_F х 0,9 <= 0,  |

                                     /

где сигма_P, сигма_F - напряжения в листе соответственно от предварительного натяжения и от внешней нагрузки.

7.19. При расчете элементов мембранных конструкций с одноосным напряжением обшивок следует учитывать дополнительное воздействие цепных усилий в обшивке, воспринимаемых продольными элементами каркаса.

7.20. Соединения мембран из алюминиевых сплавов, а также прикрепление их к опорному контуру следует рассчитывать на воздействие температурного перепада (с учетом разности коэффициентов линейного расширения материалов мембраны и контура).

8. Расчет соединений конструкций из алюминиевых сплавов

Сварные соединения

8.1. Сварные швы следует рассчитывать по формулам табл.38.

Сварные соединения внахлестку двумя лобовыми швами имеют расчетное сопротивление, равное расчетному сопротивлению сварного стыкового соединения при условии, что лобовые швы наложены по всей толщине свариваемых элементов и концы их выведены за пределы соединения.

8.2. Сварные стыковые соединения, работающие на изгиб, следует рассчитывать по формулам для расчета целого сечения с расчетными сопротивлениями, принятыми по табл. 9 и 10.

8.3. Сварные стыковые соединения, работающие одновременно на изгиб и срез, следует проверять по формуле

Таблица 38

Сварные швы	Напряженное состояние	Расчетная формула
Стыковые, рас- положенные пер- пендикулярно действующей си- ле	Сжатие, растяжение	N ------ <= Rw гамма_c lw t
Угловые Обозначения N - расчетн lw - расчет 3kf; при вывод расчетную длину t - наимень бета_f - ко одно- и двухпро сварке, при руч kf - кате равнобедренного	Срез принятые в табл.38: я продольная сила; ая длина шва, равная шва за пределы сое шва принимается его п ая толщина соединяемы ффициент, принимаемый одной сварке; 0,7 - ой и полуавтоматическ углового шва, при треугольника.	N ------------ <= Rwf гамма_c бета kf lw го полной длине за вычетом 3t или инения (на подкладки и т.п.) за лная длина; элементов; равным: 0,9 - при автоматической ри автоматической многопроходной й сварке с любым числом проходов; имаемый равным катету вписанного

8.4. При одновременном действии срезывающих напряжений в двух направлениях в одном и том же сечении углового шва расчет следует производить на равнодействующую этих напряжений.

8.5. Угловые швы, прикрепляющие элемент, на который действуют одновременно осевое усилие и изгибающий момент, следует рассчитывать по формуле (29), в которой:

An = Awf - расчетная площадь швов;

Ixn, Iyn - момент инерции расчетной площади швов соответственно относительно осей х-х и у-у;

R = Rwf - расчетное сопротивление углового шва.

Заклепочные и болтовые соединения

8.6. В заклепочных и болтовых соединениях при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между заклепками или болтами следует принимать равномерным.

Заклепочные или болтовые соединения, воспринимающие продольные силы, следует рассчитывать на срез и смятие заклепок и болтов по формулам табл.39.

8.7. Заклепки и болты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и на растяжение.

8.8. В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в креплениях с односторонней накладкой число заклепок (болтов) должно быть увеличено против расчетного числа на 10%.

При прикреплении выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей число заклепок (болтов), прикрепляющих одну из полок коротыша, должно быть увеличено против расчетного числа на 50%.

Монтажные соединения на высокопрочных стальных болтах

8.9. Монтажные соединения на высокопрочных стальных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным.

8.10. Расчетное усилие Qbh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле

                              Rbh гамма_b Abn мю

                        Qbh = -------------------,                   (72)

                                   гамма_h

где Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое согласно СНиП II-23-81;

гамма_b - коэффициент условий работы соединения, принимаемый равным 0,8;

Abn - площадь сечения болта нетто, определяемая согласно СНиП II-23-81;

мю - коэффициент трения, принимаемый по табл.40;

гамма_h - коэффициент надежности, принимаемый по СНиП II-23-81.

Таблица 40

Способ обработки соединяемых поверхностей	Пескоструй- ная очистка	Травление пове- рхности	Без обработки (после обезжи- ривания)
Коэффициент трения мю	0,45	0,4	0,15

Количество n высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле

                                     N

                          n >= --------------,                       (77)

                               k1 гамма_c Qbh

     где k  - количество поверхностей трения соединяемых элементов.

          1

Натяжение высокопрочного болта следует производить осевым усилием Р = Rbh Abn.

8.11. Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует производить по площади сечения брутто А при An>=0,85A или по условной площади Ac = 1,18An, при An<0,85A.

Соединения с фрезерованными торцами

8.12. В соединениях с фрезерованными торцами (в стыках сжатых элементов и т.п.) сжимающую силу следует считать полностью передающейся через торцы.

Во внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементах сварные швы и болты, включая высокопрочные, указанных соединений следует рассчитывать на максимальное растягивающее усилие от действия момента и продольной силы при наиболее неблагоприятном их сочетании, а также на сдвигающее усилие от действия поперечной силы.

Поясные соединения в составных балках

8.13. Сварные швы, заклепки и высокопрочные болты, соединяющие стенки и пояса составных двутавровых балок, следует рассчитывать по табл.41.

8.14. В балках с соединениями на заклепках и высокопрочных болтах с многолистовыми поясными пакетами прикрепление каждого из листов за местом своего теоретического обрыва следует рассчитывать на половину усилия, которое может быть воспринято сечением листа. Прикрепление каждого листа на участке между действительным местом его обрыва и местом обрыва предыдущего листа следует рассчитывать на полное усилие, которое может быть воспринято сечением листа.

Анкерные болты

8.15. В конструкциях из алюминиевых сплавов анкерные болты следует выполнять из стали. Расчет стальных анкерных болтов следует производить по СНиП II-23-81.

9. Проектирование алюминиевых конструкций

Общие указания

9.1. При проектировании алюминиевых конструкций необходимо:

а) предусматривать связи, обеспечивающие в процессе монтажа и эксплуатации устойчивость и пространственную неизменяемость сооружения в целом и его элементов, назначая их в зависимости от основных параметров и режима эксплуатации сооружения (конструктивной схемы пролетов, температурных воздействий и т.д.);

б) учитывать производственные возможности предприятий-изготовителей металлоконструкций и мощность подъемно-транспортного оборудования монтажных организаций;

в) компоновать элементы конструкций из наименьшего числа деталей;

г) использовать металл с наименьшими отходами и потерями путем соответствующего размещения стыков в конструкции;

д) предусматривать конструктивные решения и производить разбивку конструкций на отправочные элементы с учетом рационального и экономичного транспортирования их на строительство;

е) предусматривать возможность укрупнения отправочных элементов конструкций на строительной площадке для монтажа их крупными блоками и обеспечения устойчивости отдельных элементов и блоков сооружения в процессе монтажа;

ж) предусматривать монтажные крепления элементов, обеспечивающие возможность их легкой сборки и удобного выполнения соединений на монтаже (устройство монтажных столиков и т.п.), а также быстроту выверки конструкций;

з) предусматривать монтажные соединения элементов болтовыми; сварные и клепаные монтажные соединения допускать лишь в тех случаях, когда применение болтов нерационально или не разрешается нормативными документами.

9.2. Прогибы изгибаемых элементов следует определять от нормативной нагрузки без учета коэффициентов динамичности и ослабления сечений отверстиями для заклепок и болтов.

Относительные прогибы элементов не должны превышать значений, приведенных в табл.42.

9.3. Температурные климатические воздействия на алюминиевые конструкции одноэтажных зданий и сооружений следует учитывать путем соблюдения наибольших расстояний между температурными швами в соответствии с табл.43, а также применением конструктивных мер при проектировании ограждающих конструкций, их стыков и нащельников.

9.4. Ограждающие конструкции зданий (стены и покрытия, отдельные панели, настилы и их стыки), а также детали крепления ограждений к каркасу здания следует проектировать с учетом изменения температуры в течение года, обеспечивая при этом свободу температурных деформаций при сохранении теплотехнических свойств и герметичности ограждений.

9.5. При расчете ограждающих конструкций значения изменений температуры наружных поверхностей следует определять исходя из расчетных значений температуры наружного воздуха в летнее и в зимнее время года в соответствии со СНиП 2.01.01-82. При этом в летнее время должно быть учтено воздействие солнечной радиации.

9.6. Расчетные перепады температуры между наружными и внутренними поверхностями ограждающих конструкций следует принимать с учетом внутреннего температурного режима эксплуатации здания.

Таблица 42

Элементы конструкций

Относительные прогибы элементов (к пролету l)

1. Балки покрытий и чердачных перекрытий: главные балки прогоны обрешетки 2. Покрытия, в том числе большепролетные без подвесного транспорта 3. Элементы фахверка: стойки, ригели прогоны остекления (в вертикальной и горизонтальной плоскостях) 4. Стеновые панели: с остеклением без остекления 5. Кровельные панели, подвесные потолки 6. Вертикальные и горизонтальные элементы ог- раждающих конструкций (импосты) при остек- лении: одинарном стеклопакетами Примечания: 1. Величины прогибов, допускаются лишь при наличии обоснования наличие строительного подъема и др.). 2. Предельные значения прогибов доп соответствующем обосновании из условия сохран 3. При применении подвесного транспорта п определять в каждом конкретном случае эксплуатации подъемно-транспортного механизма

1/250 (1/200) 1/200 (1/150) 1/150 (1/125) 1/300 (1/250) 1/300 (1/200) 1/200 1/200 1/125 (1/100) 1/150 (1/125) 1/200 1/300 приведенные в скобках, (опытное строительство, скается определять при ния плотности стыков. огибы конструкций следует из условия нормальной

Таблица 43

Характеристика зданий и сооружений	Наибольшие расстояния, м
	между температурными швами		от температурного шва или торца здания до оси ближайшей верти- кальной связи
	по длине бло- ка (вдоль здания)	по ширине блока
Отапливаемые здания Неотапливаемые здания и горячие цехи Открытые эстакады Примечание. Наибольш в которых конструкции п колонны - из стали или а	144 96 72 е расстояния крытий или (и юминия.	120 90 - казаны для зд стен выполн	72 48 36 ний и сооружений, ны из алюминия, а

9.7. Выбор материала для утеплителя, клея и герметиков при проектировании ограждающих конструкций следует производить с учетом величин расчетных перепадов температуры между наружными и внутренними поверхностями ограждающих конструкций.

9.8. При технико-экономическом обосновании в конструкциях допускается применять алюминий в сочетании с другими строительными материалами (алюминий и дерево в оконных и дверных конструкциях, алюминий и полимеры в стеновых и кровельных конструкциях и др.). При этом необходимо учитывать различие в величинах модулей упругости и коэффициентов линейного расширения материалов, а также предусматривать мероприятия по защите алюминия от контактной коррозии.

9.9. В конструкциях сборно-разборных зданий алюминий следует применять в виде:

ограждающих полносборных элементов для стен, кровли, перегородок, дверных и оконных проемов и др.;

несущих элементов полной заводской готовности с монтажными соединениями на болтах и др.

9.10. При проектировании элементов ограждающих и несущих конструкций сборно-разборных зданий следует предусматривать их взаимозаменяемость. Монтажные узлы и стыки необходимо располагать в местах, исключающих скопление грязи, пыли, влаги и др.

9.11. При транспортировании следует предусматривать сохранность элементов сборно-разборных зданий и сооружений путем их пакетирования и перевозки в контейнерах.

9.12. Для защитно-декоративной отделки алюминиевых конструкций и изделий архитектурного назначения надлежит применять материалы, предусмотренные государственными стандартами и типовыми чертежами конструкций соответствующего вида.

9.13. Ограждающие конструкции следует проектировать совместно с разработкой необходимых приборов открывания, фиксации, а также других изделий и материалов.

9.14. При проектировании ограждающих алюминиевых конструкций необходимо обеспечить возможность легкой замены элементов, подверженных ускоренному старению, износу или ремонту (например, уплотнительных прокладок, стекла и др.).

9.15. Применение алюминия в ограждающих и несущих конструкциях зданий и сооружений допускается при специальном обосновании и на основании указаний ТП 101-81*.

9.16. Коррозионную стойкость алюминиевых конструкций производственных и сельскохозяйственных зданий и сооружений, подвергающихся воздействию агрессивных сред, следует обеспечивать путем выбора марки и состояния алюминия, назначения рациональных конструктивных форм и минимальных толщин в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

10. Конструктивные требования

Общие указания

10.1. Выбор вида соединения (сварное, болтовое, заклепочное и др.) следует производить в зависимости от характера работы соединения и с учетом степени ослабления алюминия, определяемого видом соединения.

Сварные соединения элементов несущих конструкций следует выполнять, как правило, в заводских условиях. При проектировании сварных конструкций необходимо предусматривать применение кондукторов.

10.2. Тонколистовые ограждающие конструкции и их соединения следует проектировать сварными или клепаными (заводские и монтажные крепления обшивок к каркасам, стыки для укрупнения тонколистовых элементов, стыки в кровельных покрытиях), а также с применением соединений на фальцах, защелках и др.

10.3. При проектировании сварных тонколистовых конструкций необходимо обеспечить сохранение внешнего вида конструкций путем: выбора способа сварки, обеспечивающего требуемый внешний вид сварных соединений; устройства нащельников и других конструктивных элементов на сварных соединениях; применения жестких кондукторов; проковки сварных швов для уменьшения сварочных деформаций и др.

10.4. Применение сварных соединений в конструкциях, предназначенных для антикоррозионной защиты анодированном, допускается при специальном обосновании.

10.5. Минимальную толщину полуфабрикатов алюминиевых конструкций следует назначать по расчету и в зависимости от условий их перевозки и монтажа.

Толщина элементов ограждающих конструкций при нормальных условиях их эксплуатации допускается не менее 0,8 мм.

10.6. При проектировании строительных конструкций из алюминия необходимо учитывать требования государственных стандартов и пользоваться каталогами алюминиевых профилей.

10.7. Комбинированные соединения, в которых часть усилий воспринимается заклепками, а часть - сварными швами, применять запрещается.

10.8. Алюминий в сочетании со сталью допускается применять в составе:

одной конструкции при выполнении различных элементов конструкций из алюминия или стали;

одного элемента конструкции, выполненного из алюминия при стальных соединениях (болты).

10.9. Соединения элементов ограждающих конструкций (витрин, витражей, окон, дверей и др.), выполняемые на вкладышах, должны быть проверены в опытных конструкциях.

Непосредственное соприкосновение заполнения из стекла с элементами алюминиевого каркаса не допускается.

Конструирование сварных соединений

10.10. При проектировании конструкций со сварными соединениями следует:

применять высокопроизводительные механизированные способы сварки;

предусматривать возможность сварки без кантовки конструкций при изготовлении;

обеспечивать свободный доступ к местам наложения швов с учетом выбранного способа и технологии сварки;

назначать размеры и взаимное расположение швов и выбирать способ сварки исходя из требований обеспечения наименьших собственных напряжений и деформаций при сварке;

избегать сосредоточения большого числа швов в одном месте;

принимать число и размеры сварных швов минимально необходимыми.

10.11. Разделку кромок под сварку следует назначать с учетом способа и технологии сварки, положения шва в пространстве и толщины свариваемых элементов по ГОСТ 14806-80 и заводским нормалям.

10.12. При проектировании сварных соединений и узлов в несущих конструкциях следует предусматривать снижение концентрации напряжений, применяя для этого соответствующие конструктивные решения и технологические мероприятия. Следует предусматривать преимущественно сварные соединения встык с обязательной подваркой корня шва или с использованием формирующих подкладок. Концы швов встык следует выводить за пределы стыка (например, с помощью выводных планок).

При сварке встык двух листов разной толщины следует осуществлять переход от толстого листа к тонкому устройством скоса по ГОСТ 14806-80.

10.13. Число стыков в расчетных элементах должно быть минимальным.

10.14. Сварные соединения следует, как правило, располагать в менее напряженных местах элементов конструкции.

10.15. В узлах несущих конструкций из прессованных профилей следует предусматривать сварные соединения встык и втавр.

10.16. Размеры и форма сварных угловых швов должны удовлетворять следующим требованиям:

катет швов kf (при сварке элементов толщиной 4 мм и более) следует принимать не менее 4 мм. При сварке швов нахлесточных соединений катет по вертикальному размеру не должен выступать над поверхностью верхней детали более чем на 1 мм. Если в соединении более тонкий элемент имеет бульбу, то предельная величина катета шва kf может быть увеличена до 1,5t (где t - наименьшая толщина соединяемых элементов);

расчетная длина флангового и лобового швов должна быть не менее 40 мм и не менее 4kf;

расчетная длина флангового шва должна быть не более 50kf, за исключением соединений, где воспринимаемое фланговым швом усилие возникает на всем протяжении шва; в последнем случае длина флангового шва не ограничивается;

в соединениях внахлестку с угловыми швами величина нахлестки должна быть не менее пяти толщин наиболее тонкого элемента.

10.17. Сварные соединения тонколистовых конструкций следует проектировать с учетом технологических особенностей применяемых способов сварки:

приварку тонких листов обшивок к более толстым элементам каркаса допускается выполнять аргонодуговой точечной или контактной точечной сваркой; при контактной точечной сварке отношение толщин свариваемых элементов не должно превышать 1:3;

в заводских условиях для укрупнения тонколистовых элементов следует, как правило, применять контактную роликовую сварку, обеспечивающую получение прочных водонепроницаемых соединений. Размеры соединений при контактной роликовой сварке приведены в табл.44.

Таблица 44

Толщина наибо- лее тонкой детали, мм	Контактная точечная сварка				Роликовая сварка
	диаметр ядра, мм	минимальные раз- меры, мм			ширина литой зоны, мм	минимальные раз- меры, мм
		ширина на- хлестки* при шве		шаг между точка- ми		ширина на- хлестки* при шве		расс- тояние от оси шва до края листа
		одно- ряд- ном	двух- ряд- ном (в шах- мат- ном поря- дке)			одно- ряд- ном	двух- ряд- ном**
0,5 0,8 1 1,2 1,5 2 3 ------------- * При с 15-20% ** Выполня	3-4 3,5-4,5 4-5 5-6 6-7 7-8 9-10 -------- арке тр тся с пе	10 12 14 16 18 20 26 ----- х ли екрыт	18 25 28 30 35 42 56 тов ем на	10 13 15 15 20 25 35 люминия 30-50%.	3-4 3,5-4,5 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 ее сле	10 10 12 14 16 20 24 ует у	12 14 16 20 24 28 34 еличи	5 5 6 7 8 10 12 ать на

Допускается укрупнение тонколистовых элементов в заводских условиях выполнять сваркой контактной точечной (размеры соединений приведены в табл.44), аргонодуговой точечной и аргонодуговой непрерывным швом.

При сварке стыков кровельных покрытий в монтажных условиях следует, как правило, применять аргонодуговую сварку вольфрамовым или плавящимся электродом с импульсным питанием дуги. Основными видами соединений при этом являются нахлесточное и бортовое.

При применении аргонодуговой точечной сварки в монтажных условиях для соединения тонколистовых элементов основным видом соединения является нахлесточное; величина нахлестки должна быть не менее 30 мм.

Аргонодуговой точечной сваркой допускается сваривать пакет из трех элементов (толщина двух верхних листов в пакете не должна превышать 3 мм).

Конструирование заклепочных и болтовых соединений

10.18. В рабочих элементах конструкций число расположенных по одну сторону стыка заклепок, прикрепляющих элемент в узле, должно быть не менее двух.

10.19. При заводской холодной клепке толщина склепываемого пакета на скобе не должна превышать четырех диаметров заклепок.

10.20. Разбивку заклепок и болтов, в том числе высокопрочных, следует производить согласно табл.45. Соединительные заклепки и болты, располагаемые вне узлов и стыков, следует размещать на максимальных расстояниях.

10.21. Для соединений с использованием стальных болтов необходимо предусматривать мероприятия по защите их от контактной коррозии.

10.22. Диаметр заклепки должен быть не более пяти толщин наиболее тонкого элемента. За расчетный диаметр заклепки следует принимать диаметр отверстия.

10.23. Форма заклепки и ее размеры для холодной клепки устанавливаются техническими условиями на изготовление строительных конструкций из алюминия.

10.24. При соединении внахлестку профилированных листов кровли (вдоль гофра) элементы крепления (болты, заклепки) следует располагать в каждом гребне гофра.

Стыки мембранной или предварительно напряженной обшивки толщиной до 2 мм следует выполнять внахлестку, при этом стык должен быть соединен не менее чем двумя рядами сварных точек или заклепок.

10.25. В конструкциях из профилированных листов ребра жесткости или диафрагмы следует соединять в каждой точке касания с гофром и элементом, усиливающим конструкцию.

10.26. Конструкция соединения тонких алюминиевых лент с контуром должна иметь регулируемое предварительное натяжение и не допускать контакта между алюминием, сталью или бетоном.

Таблица 45

Характеристика расстояния

Расстояния при размещении заклепок и болтов

Между центрами заклепок и болтов в любом направлении: минимальное максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии максимальное в средних и крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: при растяжении " сжатии От центра заклепки или болта до края элемента: минимальное вдоль усилия и по диаго- нали минимальное поперек усилия при об- резных кромках то же, при прокатных или прессованных кромках максимальное Обозначения, принятые в табл.45: d - диаметр отверстия для заклепки или t - толщина наиболее тонкого наружного

Для заклепок 3d; для болтов 3,5d 5d или 10t 12d или 20t 10d или 14t 2,5d 2,5d 2d 6d болта; элемента пакета.

------------------------------

* Деформируемые алюминиевые сплавы и технический алюминий условно названы "алюминий", литейные сплавы - "литейный алюминий".