Основные принципы обеспечения надежности, долговечности и экономичности конструкций

1.1.1 Общие требования

 

1.1.1.1 Надежность конструкций должна быть обеспечена согласно требованиям ДБН В.1.2-14.

 

1.1.1.2 При проектировании конструкций должны быть обеспечены эксплуатационная пригодность и безопасность на протяжении срока эксплуатации, определенного в задании на проектирование. Кроме этого, проектирование конструкций выполняют с учетом тренований охраны окружающей среды, а также других особых условий, приведеннях в задании на проектирование.

Для этого необходимо:

- обеспечивать надежность конструкций за счет выполнения требований по выбору материалов, конструированию и расчетам;

- принимать конструктивные решения, обеспечивающие прочность, жесткость, стойкость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов при транспортировке, монтаже и эксплуатации, при этом предусматривая святи в зависимости от основных параметров здания и режима ее эксплуатации (конструктивной схемы, пролетів, типов кранов и режимов их работы, температурных воздействий и т.п.);

- предусмотреть мероприятия по обеспечению долговечности конструкций и защиты их от коррозии, влияния огня и тепла, износа и трения;

- учесть требования ДБН В.1.1-7, ДБН В.1.2-7 и других соответствующих нормативных документов по обеспечению прочности и стойкости несущих конструкций в условиях пожара;

- предусмотреть технологичность изготовления и монтажа конструкций;

- обеспечить сборку конструкций рас четом точности геометрических параметров согласно ДСТУ-Н Б.В.1.3,

- обеспечить сборку конструкций расчетом точности геометричних параметров согласно ДСТУ-Н Б.В.1.3, с необходимостью контрольной или общей сборки или с применением регулировочных устройств;

- учитывать отклонение от проектных размеров и геометрической формы элементов конструкций, допускаемые при изготовлении и сборке;

- установить методы и объемы контроля при изготовлении, сборке конструкций и в процессе их эксплуатации, включая (при необходимости) выполнение испытаний отдельных элементов, узлов, соединений и конструкций в целом; при необходимости, устанавливать контрольно-сигнальные системы или других средств мониторинга;

- предусмотреть возможность осмотра, обследования и диагностики, проведения профилактических и ремонтных работ. При необходимости предусмотреть ходовые лестницы и площадки, специальные приспособления (столики, проушини, фиксаторы и т.п.) для обеспечения возможности крепления постоянных и временных приспособлений и приспособлений для установки средств диагностики технического состояния конструкций в процессе эксплуатации.

 

1.1.1.3 В робочих чертежах конструкций и в документации на заказ материалов следует предоставлять сведения о:

- категории конструкции и ее элементов по назначению и напряженому состоянию согласно Приложения В;

- стали и дополнительных требованиях к ним, предусмотренным нормативними документами и даннями нормами;

- способе выполнения сварнях соединений, виде и режиме сварки, типе, марке, диаметре электродов для механизированной сварки, положении шва при сварке, типе прокладки для стыковых швов;

- классе прочности и точности болтов, способе підготовки (обработки) соприкасаемых поверхностей для фрикционных соединений, величине контролируемого натяжения болтов;

- размещении и размере сварнях, болтових и фрикционных соединений с указаним их выполнения в заводських или монтажних условиях и, при необходимости, последовательности выполнения швов и установки болтов, способе контроля качества;

- виде и способе выполнения методов огнезащиты, огнезащитная способность которых обеспечивает нормируемый класс огнестойкости согласно ДСТУ Б-В.1.1-17.

 

1.1.1.4 В необходимых случаях при работе проката на растяжение в направлении ее толщины при заказе стали следует назначать класс соответствия согласно ГОСТ 27772.

Учитывая особенности конструкций и их узлов рекомендуется при заказе стали учитывать классификацию листового проката в зависимости от значения относительного сужения согласно ГОСТ 28870.

 

1.1.1.5 Рабочие чертежи стальных конструкций должны разрабатываться с учетом требований к изготовлению и монтажу, с учетом вида (типа) огнезащитного покрытия (облицовки) и способа его нанесения.

В проекте следует указывать последовательность монтажа элементов устройства узлов, а также допустимые монтажные нагрузки, если указанные факторы учитывались во время определения расчетных усилий.

 

1.1.1.6 В проекте следует применять конструктивные решения, повышающие коррозийную стойкость за счет рационального выбора стали, концентрации материала в сечениях, выбора геометрической формы конструкции в целом, и ее элементов в частности, а также их расположении в пространстве, сопротивления внутренним факторам коррозии (местной, питинговой, контактной, щелевой коррозии, коррозийному растрескиванию, межкристалической коррозии, коррозийной усталости и т.п.).

Наряду с этим следует предусмотреть антикоррозийную защиту с учетом требований ДСТУ 21.513 к первичной защите (повышению коррозийной стойкости конструктивной формы) и вторичной защиты (повышение долговечности средств и методов противокоррозионной защиты). Конструктивные меры, обеспечивающие повышение коррозийной стойкости при проектировании, приведено в приложении Ф.

При отсутствии доступа для осмотра и ремонта конструктивных элементов долговечность первичной и вторичной защиты должна отвечать сроку службы конструкции без технического обслуживания.

 

1.1.1.7 При проектировании стальных конструкций, подверженных непосредственному воздействию подвижных, вибрационных и других сменных нагрузок, вызывающих возможность разрушений от усталости, следует учитывать требования к выбору стали, конструированию и технологии изготовления, а в случаях, указанных в нормах, выполнять расчет на выносливость.

 

1.1.1.8 При конструировании стальных сварных конструкций следует снижать отрицательное влияние остаточных деформаций и напряжений, в том числе сварных, и влияние концентрации напряжений; предусматривать соответствующие решения (с максимальным равномерным распределением напряжений в элементах и деталях, без внутренних углов, резких перепадов сечения и других концентраторов напряжений) и технологические мероприятия (порядок сборки и сварки, предварительный изгиб, механическая обработка соответствующих зон строжкой, фрезировкой, зачисткой абразивным кругом и т.п.).

 

 

Рекомендации

1.1.2.1 Рекомендуется:

- принимать оптимальные по технико-экономичным показателям конструктивные схемы зданий и сооружений и сечений элементов конструкций с учетом их назначения и русловий эксплуатации;

- приманять экономичные профили проката и эффективные стали;

- придерживаться однотипности конструктивних элементов и узлов, достигаемых применением унифицированных решений;

- применять прогрессивные конструкции (пространственные системы из стандартных элементов; конструкции, объединяющие несущие и ограждающие функции; предварительно напряженные, вантовые, тонколистовые и комбинированные конструкции из сталей различной прочности);

- предусматривать технологичность и наименьшую трудоемкость изготовления конструкций; учитывать производственные возможности и мощность технологического и кранового оборудования предприятий-производителей; предусматривать заводские соединения прогрессивных типов (механизированная сварка, соединение на болтах, в том числе на высокопрочных и др.); использовать возможность фрезировки торцов для тяжелых стоек и колон;

- выполнять разбивку конструкций на отправные элементы с учетом вида транспорта и габаритов транспортных средств, подъемно-транспортного и другого оборудования монтажных организаций, рациональной и экономической транспортировки конструкций, а также выполнения максимального объема работ на предприяти-производителю;

- применять конструкции, обеспечивающие технологичность и наименьшую трудоемкость монтажа; применять монтажные соединения на болтах, в том числе фланцевых и фрикционных, с фрезерованными торцами (сварные монтажные соединения допускать лишь при соответствующем обосновании); предусматривать монтажные крепления элементов (монтажные столики и т.п.);

- устанавливать показатели долговечности с учетом конструктивных, технологических и эксплуатационных ограничений паспортных характеристик режима эксплуатации зданий и сооружений.

 

1.1.2.2 Для конструкций, находящихся в условиях агресивных воздействий рекомендуеться приманять стальной прокат из сталей с повышенной коррозионной стойкость.

 

1.1.2.3 Конструкции, которые могут быть подвержены воздействию расплавленного металла (в виде брызгов при разливке метала, при разливке метала с печей и ковшем), рекомендуеться защищать облицовкой или ограждающими стенками, выполненными из огнеупорного кирпича или жаропрочного бетона, защищенных от механических повреждений.

 

1.1.2.4 Конструкции, подверженные продолжительному воздействию лучевой или конвекционной теплоты или коротковременному воздействию огня в процессе аварий теплових агрегатов, рекомендуется защищать металлическими экранами или футеровкой кирпичем или жаропрочным бетоном. рекомендується захищати металевими екранами чи футеруванням з цегли або жаротривкого бетону.

1.1.3 Основные расчетные требования

1.1.3.1 Климатические данные района строительства следует принимать согласно ДБН В.1.2-2.

Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на разработку строительной части проекта.

 

1.1.3.2 Нагрузки и воздействия с учетом их одновременного воздействия и наиболее неблагоприятных сочетаний следует принимать согласно ДБН В.1.2-2, ДБН В.1.1-12, а также по другим нормативнім документам и заданиям на проектирование. Группы режимов работы кранов следует принимать согласно ГOCТ 25546.

 

1.1.3.3 Предельные значения прогибов и перемещений элементов конструкций следует принимать согласно требованиям ДСТУ Б В.1.2-3.

 

1.1.3.4 При проектировании стальных конструкций следует придерживаться правил обеспечения защиты от коррозии. В проекте необходимо приводить данные о зонировании здания (сооружения) по составу и интенсивностью агрессивных воздействий, классификацией коррозийных сред, требований к срокам эксплуатации и восстановления защитных покрытий.

Все конструкции должны быть доступные для наблюдения, очистки, покраски. Конструкции не должны задерживать влагу и усложнять проветривание. Замкнутые профили должны быть герметичны.

 

При соответствующем технико-экономическом обосновании или по требованию заказчика допускается увеличивать толщины проката и стенок труб с учетом возможности коррозии и повышения границы огнестойкости конструкций. При этом для оценки несущей способности и долговечности конструкций увеличение сечений элементов учитывать не следует.

1.1.3.5 При проектировании стальних конструкций, к которым в ДБН В.1.1-7 и других нормативных документах установлены требования к значению класса огнестойкости, рекомендуется учитывать требования относительно проектирования огнестійких конструкций, предусмотренные в ДСТУ-Н Б В.2.6-ХХ: 201Х[*].

 

1.1.3.6 В зависимости от назначения конструкций и возможности последствий при достижении или предельных состояний следует раз личать три категории конструкций и их элементов по назначению:

А – конструкции и элементы, достижения предельных состояний которых может привести к полной непригодности к эксплуатации здания или сооружения в целом или ее значительной части;

Б ‑ конструкции и элементы, достижения предельных состояний которых может привести к осложнению нормальной эксплуатации зданий и сооружений вследствие возникновения недопустимих прогибов или перемещений;

В – вспомогательные конструкции и элементы, достижения предельных состояний которых не приводит к нарушению эксплуатационных тренований, которые видвигаются к несущим конструкциям.

В зависимости от возможности и причин достижения предельных состояний, а также исходя из условий разрушения от усталости или хрупкого разрушения следует разделять три категории конструкций и их элементов по напряженому состоянию:

I – конструкции и элементы, достижение предельных состояний которых возможно в результате непосредственного влияния динамического, подвижного или вибрационного нагружения;

II ‑ конструкции и элементы, достижение предельных состояний которых возможно лишь при объединении неблагоприятных факторов (динамической или вибрационной нагрузки, концентраторов напряжений, зон напряжений растяжения и т.п.);

III ‑ конструкции и элементы, усталостные или хрупкие разрушения которых невозможно из-за отсутствия неблагоприятных факторов или через их незначительное воздействие.

Перечень конструкций и элементов с указанием категорий по назначению и по напряженому состоянию приведен в Приложении В, табл. В.1.

 

1.1.3.7 Элементы и конструкции, рассматриваемые в данных нормах, подразделяются на три класса в зависимости от принятого в расчете вида напряженно-деформированного состояния (НДС) расчетного сечения:

1 класс – НДС, при котором нормальне напряжения  на всех участках расчетного сечения меньше расчетного сопротивления стали R_y и могут достичь его лишь в наиболее напряженных волокнах сечения  = R_y (упругая работа сечения – рис. 1.1.1, а);

2 класс – НДС, при котором нормальные напряжения  на отдельных участках расчетного сечения меньше расчетного сопротивления стали R_y, а на других участках – равняют ему (упруго-пластическая работа сечения — рис. 1.1.1, б);

3 класс – НДС, при котором нормальные напряжения  по всей площади поперечного сечения равны расчетному сопротивлению стали R_y (пластификация всего сечения с созданием пластического шарнира ‑ рис. 1.1.1, в).

а	б	в
Рис. 1.1.1 Классификация сечения по виду НДС

Расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отображать действительные условия работы стальных конструкций.

Стальные конструкции необходимо, как правило, рассчитывать как единые пространственные системы с учетом факторов, которые определяют напряженное и деформированное состояние по потребности с учетом нелинейных свойств расчетной схемы. В необходимых случаях расчет конструкции на разных этапах монтажа или эксплуатации необходимо выполнять с учетом влияния факторов, которые определяют ее напряженно-деформированное состояние на каждом из этапов.

При делении единых пространственных систем на отдельные плоские подсистемы следует учитывать взаимодействие элементов между собой и основанием.

Выбор расчетных схем и методов расчета стальных конструкций рекомендуется осуществлять с учетом эффективного использования ЭВМ.

При делении системы на отдельные элементы расчетные усилия (продольные и поперечные силы, изгибающие и крутящие моменты) в статически неопределяемых конструкциях допускается определять по недеформированной схеме с предположением упругой работы стали.

Расчет отдельных элементов на действие этих усилий следует выполнять по деформированной схеме, которая учитывает влияние перемещений под нагрузкой.

Расчет статически неопределяемых конструкций как единых систем допускается также выполнять по деформированной схеме в пределах упругой работы стали.

 

1.1.3.8 Требования данных норм предусматривают следующие расчетные модели несущих конструкций:

- отдельные конструктивные элементы (например, растянутые и сжатые стрежни, балки, стойки и колоны сплошного перереза и т.п.);

- плоские или пространственные системы, закрепленные от перекоса (рис. 1.1.2, а); расчет таких конструкций может быть выполнен путем расчета отдельных элементов с учетом их взаимодействия между собой и основанием;

- плоские или пространственные системы, не закрепленные от перекоса (рис. 1.1.2, б); при расчете таких конструкций наряду с проверкой отдельных элементов следует учитывать возможность достижения предельного состояния системы в целом;

- листовые конструкции (оболочки вращения), находящие в безмоментном напряженном состоянии.

 

При специальном обосновании допустимо использование более точных расчетных моделей (например, геометрически или физически нелинейные, или модели, которые учитывают моментную работу конструкций в виде оболочек).

Для расчетных моделей в форме отдельных конструктивных элементов или систем, закрепленных от перекоса, проверка стойкости выполняется как для отдельных стержневых элементов на основе рассмотрения их расчетных длин, определенных без учета уровня нагружения соседних элементов.

Для систем, не закрепленных от перекоса, наряду с проверкой стойкости отдельных элементов должна быть выполненная проверка общей стойкости. При проверке общей стойкости коэффициент надежности по общей стойкости g _s не должен быть менее 1, 3.

 

1.1.3.9 Для элементов, ослабленных в расчетном сечении отверстиями для болтовых соединений, кроме фрикционных, при расчетах на прочность и выносливость следует принимать площадь сечения нетто А_n, на стойкость и жесткость – площадь сечения брутто А.

а

б

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: