СНиП 2.05.03-84 МОСТЫ И ТРУБЫ - Расчетные характеристики материалов и соединений

Содержание материала

Страница 63 из 133

РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ

4.6*. Расчетные сопротивления проката для различных видов напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл. 48*.

Таблица 48*

Напряженное состояние	Расчетные сопротивления проката
Растяжение, сжатие и изгиб:
по пределу текучести	R_y = R_yn/g_m
по временному сопротивлению	R_u = R_un/g_m
Сдвиг	R_s = 0,58 R_yn/g_m
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)	R_p = R_un/g_m
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании	R_tp = 0,5 R_un/g_m
Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)	при R_un £ 600 МПа (5886 кгс/см²) R_cd = 0,25 R_un/g_m; при R_un > 600 МПа (5886 кгс/см²) R_cd = [0,042×10^-6 (R_un - 600)² + 0,025] R_un/g_m, МПа ; R_cd = [0,0438×10^-8 (R_un - 5886)² + 0,025] R_un/g_m, кгс/см²
Растяжение в направлении толщины проката t при t до 60 мм	R_th = 0,5 R_un/g_m

Примечание. g_m- коэффициент надежности по материалу, определяемый в соответствии с п. 4.7*.

4.7*. Значения коэффициента надежности g_m по материалу проката следует принимать по табл. 49*.

Таблица 49*

Государственный стандарт (марка стали или значение предела текучести)	Коэффициент надежности по материалу g_m
ГОСТ 535-88 и ГОСТ 14637-89 [Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп] ГОСТ 19281-89 и ГОСТ 19282-89 [до 380 МПа (39 кгс/мм²)]	1,05
ГОСТ 19281-89 и ГОСТ 19282-89 [св. 380 МПа (39 кгс/мм²)]	1,10
ГОСТ 6713-91 [16Д]	1,09
ГОСТ 6713-91 [15ХСНД]	1,165
ГОСТ 6713-91 [10ХСНД]	1,125

Нормативные и расчетные сопротивления проката из сталей по ГОСТ 6713—91, сталей марок 390-14Г2АФД, 390-15Г2АФДпс по ГОСТ 19281—89 и стали марки 40Х13 по ГОСТ 5632—72 следует принимать по табл. 50*.

Таблица 50*

Марка стали	Государственный стандарт	Прокат	Толщина проката¹,	Нормативное сопротивление², МПа (кгс/мм²)		Расчетное сопротивление³, МПа (кгс/см²)
			мм	по пределу текучести R_yn	по временному сопротивле-нию R_un	по пределу текучести R_y	по временному сопротивле-нию R_u
16Д	ГОСТ 6713-91	Любой	До 20	235 (24)	370 (38)	215 (2200)	340 (3450)
16Д	ГОСТ 6713-91	«	21-40	225 (23)	370 (38)	205 (2100)	340 (3450)
16Д	ГОСТ 6713-91	«	41-60	215 (22)	370 (38)	195 (2000)	340 (3450)
15ХСНД	ГОСТ 6713-91	«	8-32	340 (35)	490 (50)	295 (3000)	415 (4250)
15ХСНД	ГОСТ 6713-91	Листовой	33-50	330 (34)	470 (48)	285 (2900)	400 (4100)
10ХСНД	ГОСТ 6713-91	Любой	8-15	390 (40)	530 (54)	350 (3550)	470 (4800)
10ХСНД	ГОСТ 6713-91	Листовой	16-32	390 (40)	530 (54)	350 (3550)	470 (4800)
10ХСНД	ГОСТ 6713-91	«	33-40	390 (40)	510 (52)	350 (3550)	450 (4600)
390-15Г2АФДпс	ГОСТ 19282-89	«	4-32	390 (40)	540 (55)	355 (3600)	490 (5000)
390-14Г2АФД	ГОСТ 19282-89	«	4-50	390 (40)	540 (55)	355 (3600)	490 (5000)
40Х13	ГОСТ 5632-72	Круглый	До 250	1200 (122)	1540 (157)	1050 (10700)	1365 (13900)

______________________

¹ За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки.

² За нормативные сопротивления приняты минимальные значения предела текучести и временного сопротивления, приведенные в ГОСТ 6713—91 в кгс/мм². Нормативные сопротивления в МПа вычислены умножением соответствующих величин на множитель 9,80665 и округлением до 5 МПа.

³ Здесь указаны расчетные сопротивления растяжению, сжатию и изгибу R_y и R_u. Остальные расчетные сопротивления определяются по формулам табл. 48*.

Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициент надежности по материалу, определяемым по табл. 49*, и округлением до 5 МПа.

Расчетные сопротивления проката по ГОСТ 535—88, ГОСТ 14637—89 и ГОСТ 19281—89 следует принимать равными пределу текучести, указанному в этих стандартах, поделенному на коэффициент надежности по материалу g_m по табл. 49*.

4.8. Расчетные сопротивления отливок из углеродистой и легированной сталей следует принимать по табл. 51*.

Таблица 51*

	Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см²), отливок
Напряженное состояние	обоз-наче-	из стали марки
	ние	25Л	30Л	35Л	20ГЛ	20ФЛ	35ХН2МЛ	35ГЛ
Растяжение, сжатие и изгиб	R_y	175 (1800)	190 (1950)	205 (2100)	205 (2100)	220 (2250)	400 (4100)	220 (2250)
Сдвиг	R_s	105 (1100)	115 (1200)	125 (1300)	125 (1300)	130 (1350)	240 (2450)	130 (1350)
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)	R_p	265 (2700)	300 (3050)	315 (3200)	345 (3500)	315 (3200)	440 (4500)	345 (3500)
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании	R_tp	125 (1300)	145 (1500)	155 (1600)	170 (1750)	155 (1600)	222 (2250)	170 (1750)
Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)	R_cd	7 (70)	7,5 (75)	8 (80)	9 (90)	8 (80)	11 (110)	9 (90)

4.9. Расчетные сопротивления поковок из углеродистой и легированной сталей следует принимать по табл. 52*.

Таблица 52*

Напряженное	Расчетное сопротивление, МПа (кгс/см²), поковок группы IV
состояние	обо-	при категории прочности (марке стали)
	значе-ние	КП275 (Ст5сп2)	КП245 (20-а-Т)	КП315 (35-а-Т)	КП345 (45-а-Т)
1	2	3	4	5	6
Растяжение, сжатие и изгиб	R_y	215 (2200)	205 )2100)	260 (2650)	290(2950)
Сдвиг	R_s	120 (1250)	115 (1200)	145 (1500)	165 (1700)
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)	R_p	325 (3300)	310 (3150)	395 (4000)	435 (4400)
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании	R_tp	160 (1650)	150 (1550)	195 (2000)	215 (2200)
Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)	R_cd	8 (80)	7,5 (75)	11 (110)	10 (100)

Окончание табл. 52*

Напряженное	Расчетное сопротивление, МПа (кгс/см²), поковок группы IV
состояние	обо-	при категории прочности (марке стали)
	значе-ние	КП315 (30Г-2-Т)	КП345 (35Г-2-Т)	КП785 (40ХН2МА-2-2-Т)	КП1200 (40Х13)
1	2	7	8	9	10
Растяжение, сжатие и изгиб	R_y	260 (2650)	280 (2850)	605 (6150)	1050 (10700)
Сдвиг	R_s	145 (1500)	160 (1650)	350 (3550)	610 (6200)
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)	R_p	395 (4000)	420 (4250)	905 (9200)	1365 (13900)
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании	R_tp	195 (2000)	205 (2100)	450 (4600)	685 (6950)
Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)	R_cd	10 (100)	10 (100)	23 (230)	85 (860)

4.10. Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл. 53.

Таблица 53

Сварные соединения	Напряженное состояние	Расчетные сопротивления сварных соединений
Стыковые	Сжатие. Растяжение и изгиб при автоматической, полуавтоматической или ручной сварке с физическим контролем качества швов:
	по пределу текучести	R_wy = R_y
	по временному сопротивлению	R_wu = R_u
	Сдвиг	R_ws = R_s
С угловыми	Срез (условный):
швами	по металлу шва	R_wf = 0,55
	по металлу границы сплавления	R_wz = 0,45R_un

Примечания: 1. Для швов. выполняемых ручной сваркой, значения R_wun следует принимать равными значениям временного сопротивления разрыву металла шва. указанным в ГОСТ 9467—75*.

2. Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, значения R_wun следует принимать по разд. 3 СНиП II-23-81*.

3. Значение коэффициента надежности по материалу шва g_wm следует принимать равным 1,25.

Расчетные сопротивления стыковых соединений элементов из сталей с разными расчетными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим значением расчетного сопротивления.

Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами следует принимать по прил. 2. СНиП II-23-81*.

4.11*. Расчетные сопротивления одноболтовых соединений следует определять по формулам, приведенным в табл. 54*.

Таблица 54*

	Расчетные сопротивления одноболтовых соединений
Напряженное состояние	срезу и растяжению болтов при классе прочности или марке стали		смятию соединяемых элементов из стали с
	4.6; Ст3сп4; 09Г2; 295-09Г2-4; 295-09Г226; 325-09Г2С-4; 325-09Г2С-6	40Х	нормативным пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см²)
Срез	R_bs = 0,38 R_bun	R_bs = 0,4 R_bun	-
Растяжение	R_bt = 0,42 R_bun	R_bt = 0,5 R_bun	-
Смятие:
а) болты класса точности А	-	-
б) болты классов точности В и С	-	-

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов следует принимать по табл. 55*.

Таблица 55*

Напряженное состояние	Расчетное сопротивление, МПа (кгс/см²), болтов при классе прочности или марке стали
	обозна-чение	4.6	Ст3сп4	09Г2; 295-09Г24; 295-09Г2-6	325-09Г2С-4; 325-09Г2С-6	40Х
Срез	R_bs	145 (1500)	140 (1450)	154 (1700)	175 (1800)	395 (4000)
Растяжение	R_bt	160 (1650)	155 (1600)	185 (1900)	195 (2000)	495 (5000)

Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять по прил. 2 СНиП II-23-81*.

4.12*. Расчетное сопротивление растяжению фундаментных (анкерных) болтов R_ba следует определять по формуле

. (138)

Расчетные сопротивления растяжению фундаментных (анкерных) болтов следует принимать по табл. 56*.

Таблица 56*

Диаметр болтов d,	Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см²), фундаментных (анкерных) болтов из стали марок
мм	20	09Г2; 295-09Г2-6	325-09Г2С-6	40Х
12-20	160 (1650)	175 (1800)	185 (1900)	-
16-27	-	-	-	430 (4400)
21-32	160 (1650)	175 (1800)	180 (1850)	-
30	-	-	-	370 (3800)
36	-	-	-	295 (3000)
33-60	160 (1650)	-	180 (1850)	-
42	-	-	-	255 (2600)
48	-	-	-	235 (2400)
61-80	160 (1650)	-	175 (1800)	-
81-100	160 (1650)	-	170 (1750)	-
101-160	160 (1650)	-	170 (1750)	-
161-250	160 (1650)	-	-	-

4.13. Расчетное сопротивление срезу для сплава ЦАМ 9—1,5Л следует принимать равным 50 МПа (500 кгс/см²).

4.14. Расчетное сопротивление высокопрочных болтов по ГОСТ 22353—77* и ГОСТ 22356—77* растяжению R_bh следует определять по формуле

, (139)

где R_bun — наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву по ГОСТ 22356-77*.

4.15*. Значения коэффициента трения m по соприкасающимся поверхностям деталей во фрикционных соединениях¹ следует принимать по табл. 57*. Способ обработки контактных поверхностей должен быть указан в чертежах КМ.

________________

¹ Фрикционными называются соединения, в которых передача усилия осуществляется только силами трения по контактным плоскостям соединяемых элементов, возникающего вследствие натяжения высокопрочных болтов.

Таблица 57*

Способ обработки контактных поверхностей во фрикционных соединениях	Коэффициент трения m
1. Пескоструйный или дробеструйный двух поверхностей кварцевым песком или дробью - без последующей консервации	0,58
2. Кварцевым песком или дробью одной поверхности с консервацией полимерным клеем и посыпкой карборундовым порошком, стальными щетками без консервации - другой поверхности	0,50
3. Газопламенный двух поверхностей без консервации	0,42
4. Стальными щетками двух поверхностей без консервации	0,35
5. Дробеметный двух поверхностей дробью без последующей консервации	0,38
6. Дробеметный двух поверхностей дробью с последующим их газопламенным нагревом (до температуры 250-300 °С) на кольцевых зонах вблизи отверстий площадью не менее площади шайбы	0,61

4.16. Расчетное сопротивление растяжению R_dh высокопрочной стальной проволоки, применяемой в пучках и канатах из параллельно уложенных проволок, следует определять по формуле

, (140)

где R_un - наименьшее временное сопротивление проволоки разрыву по государственным стандартам или техническим условиям.

4.17*. При определении расчетного сопротивления стального витого каната с металлическим сердечником учитываются значение разрывного усилия каната в целом, установленное государственным стандартом или техническими условиями на канаты (а при его отсутствии в нормах — значение агрегатной прочности витого каната) и коэффициент надежности g_m = 1,6.

4.18*. Модуль упругости или модуль сдвига прокатной стали, стального литья, пучков и канатов из параллельно уложенных проволок следует принимать по табл. 58*.

Таблица 58*

Полуфабрикаты	Модуль упругости Е или модуль сдвига G, МПа (кгс/см²)
1. Прокатная сталь и стальное литье	Е = 2,06 × 10⁵ (2,1 × 10⁶)
2. То же	G = 0,78 × 10⁵ (0,81 × 10⁶)
3. Пучки и канаты из параллельно уложенных оцинкованных проволок по ГОСТ 3617-71	Е = 2,01 × 10⁶ (2,5 × 10⁶)

Модуль упругости стальных оцинкованных витых канатов с металлическим сердечником, подвергнутых предварительной вытяжке усилием, равным половине разрывного усилия каната в целом, следует принимать по табл. 59.

Таблица 59

Канаты	Кратность свивки	Модуль упругости Е, МПа (кгс/см²)
	6	1,18 × 10⁵ (1,20 × 10⁶)
Одинарной свивки	8	1,45 × 10⁵ (1,47 × 10⁶)
по ГОСТ 3064-80	10	1,61 × 10⁵ (1,63 × 10⁶)
и закрытые несущие	11	1,65 × 10⁵ (1,67 × 10⁶)
по ТУ 14-4-1216-82	12	1,70 × 10⁵ (1,73 × 10⁶)
	14	1,75 × 10⁵ (1,78 × 10⁶)
	16	1,77 × 10⁵ (1,80 × 10⁶)