Подбор поперечного сечения деталей по прочности металлов
11. Диаметр ds для арматуры строповочной петли (см. рис. 1) и стержня с крюком или шайбой (см. рис. 2, 3) назначается в зависимости от усилия (с коэффициентом надежности по нагрузке, равным 1) по табл. 1. Поперечное сечение детали из листовой стали определяют по расчетному сопротивлению металла в соответствии со СНиП II-23-81* с учетом коэффициентов динамичности 1,4 к надежности по нагрузке 1,1, на которые следует умножить величину действующего усилия.
Таблица I
Диаметр | Усилие на деталь с коэффициентом надежности по нагрузке, равным 1 кН | ||
арматуры, мм | для строповочной петли с подъемом | для стержня без | |
без сгиба выступающей части | со сгибом выступающей части | сгиба выступающей части | |
10 | 10,5 | 7 | 7,6 |
12 | 16,5 | 11 | 11 |
14 | 22,5 | 15 | 15 |
16 | 30 | 20 | 19,6 |
18 | 37,5 | 25 | 24,8 |
20 | 46,5 | 31 | 30,6 |
22 | 57 | 38 | 37 |
При ослаблении сечения деталей резьбой или другим способом расчет следует вести по сечению нетто.
Определение глубины заделки и размеров концевой части по прочности бетона
12. Глубина заделки деталей для подъема определяется по формуле
(1)
где Fn - действующее на деталь усилие с коэффициентом надежности по нагрузке, равным 1; yd - коэффициент динамичности, равный 1,4; уf - коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1; у1 - коэффициент, равный 0,92 для строповочной петли, 1 - для стержня с шайбой на конце и 0,65 - для стержня с крюком на конце; t - толщина изделия; Rb,1cr - расчетное значение критического коэффициента интенсивности напряжении, принимаемое по табл. 2; а - коэффициент, принимаемый по табл. 3 и учитывающий отношение расстояния между деталью и краем изделия (или проемом) b к глубине заделки детали l. При расчете по формуле ( 1 ) выбор а по табл. 3 в зависимости от l производится методом последовательных приближений; при первом шаге можно принять а = 1.
Таблица 2
Нормативная кубиковая прочность бетона на сжатие в момент первого подъема, МПа | Расчетное значение критического коэффициента интенсивности напряжений | Размер концевой зоны трещины, см |
5 | 0,27 | 25 |
7,5 | 0,35 | 17 |
10 | 0,43 | 13 |
12,5 | 0,5 | 11 |
15 | 0,56 | 10,5 |
20 | 0,68 | 10 |
25 | 0,79 | 9 |
Примечания: 1. При кассетном способе изготовления изделий значения Rb,1cr следует умножить на 0,85. 2. Значениями Rb,1cr можно пользоваться при отношении l/d ³ 3. При l,5 £ l/d £ 3 эти значения Rb,1cr следует умножать на коэффициент, равный (0,19l/d + 0,43). 3. Значения Rb,1cr и d приведены для бетона с крупностью заполнителя 20 мм. Для бетонов с заполнителем 10 мм значения Rb,1cr необходимо уменьшать в 1,4, а значения d - в два раза.
Таблица 4
b/l | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | 2 и более |
а | 0,55 | 0,65 | 0,80 | 0,9 | 0,94 | 0,95 | 1 |
Глубина заделки l, вычисляемая по формуле (1), должна удовлетворять условию
l £ lu, (2)
где lu - предельная величина глубины заделки, определяемая согласно п. 13. Если условие (2) не выполняется, то деталь не может воспринять заданное усилие Fn. В этом случае следует изменить число деталей или их тип, либо параметры, от которых зависит lu.
13. Предельную величину глубины заделки деталей для подъема определяем по формулам:
для строповочной петли и стержня с крюком на конце
(3)
для стержня с шайбой на конце
(4)
где ds,red = ds + a/4; cred = c + a/4; а ¾ максимальный размер заполнителя; h1, h2 - коэффициенты, принимаемые в зависимости от отношения t/d по табл. 4; h3 - коэффициент, равный 2,4 для стержней с крюком; 3,4 - для строповочной петли при s = t/3 и 4,7 - при s = 2t (для промежуточных значений s величина h3 принимается по линейной интерполяции); d - размер концевой зоны трещины, определяемый по табл. 2.
Таблица 4
t/d | 0,8 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 |
h1 | 5,5 | 5,5 | 5,0 | 4,7 | 4,5 | 4,2 |
h2 | 4,75 | 4,5 | 4,0 | 3,7 | 3,5 | 3,4 |
Примечание. Значения коэффициентов h1 и h2 для промежуточных значений t/d могут быть определены по линейной интерполяции.
14. Глубина заделки деталей из листовой стали назначается по формуле (1), в которой коэффициент у1 = 1. Габариты концевой части детали принимают по расчету на местное сжатие бетона в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.
15. Глубина заложения строповочного отверстия определяется по формуле (1), в которой коэффициент у1 = 1.
Бетон у отверстия проверяется на местное сжатие в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.
16. При проверочном расчете (заданы глубина заделки и нормативная кубиковая прочность бетона на сжатие в момент первого подъема) за усилие (с коэффициентом надежности по нагрузке, равным 1) Fn на деталь или строповочное отверстие принимают минимальное значение из величин усилий, определенных из условий разрушения от выкалывания бетона Fn,exp и локального разрушения Fn,loc.
Разрушение от выкалывания бетона. Усилие на деталь или строповочное отверстие определяется по формуле
(5)
Локальное разрушение. Усилие определяется по формулам: для строповочной петли и стержня с крюком па конце
(6)
для стержня с шайбой на конце
(7)
где y - коэффициент, равный: для стержня с крюком - 1, для строповочной петли при s = t/3 ‑ 1,7 при s ³ 2t - 2; для промежуточных значений s величина y принимается по линейной интерполяции, Rbt - расчетное значение сопротивления бетона при осевом растяжении; значения остальных величии, входящих в формулы (6) и (7), приведены в п. 12.
Для детали из листовой стали и для строповочного отверстия локальное разрушение оценивается расчетом на местное сжатие с учетом коэффициента динамичности и надежности по нагрузке.