Материалы

Типовые конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений

Серия 2,440-2
Узлы стальных конструкций производственных зданий
промышленных предприятий

ВЫПУСК 1

Шарнирные узлы и рамные узлы
примыкания ригелей к колоннам

Чертежи КМ в dwg формате

Данная оцифрованная серия идеально совпадает с первоисточником. 56 оцифрованных листов

Программа открытия AutoCad 2004 и выпуском выше

1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. Настоящий выпуск содержит рабочие чертежи типовых узлов балочных клеток, отапливаемых производственных зданий: шарнирные узлы соединения балок с колоннами и рамные узлы соединений ригелей с колоннами.
1.2.Приведенные в выпуске узлы позволяют унифицировать соединения элементов и сами элементы балочных клеток, что уменьшает трудозатраты при разработке документации на стальные конструкции на стадии КМ и КМД, а также при изготовлении и монтаже конструкций и сокращает общий расход стали.
1.3.Узлы предназначаются для стальных конструкций отапливаемых зданий, возводимых в районах с расчетной температурой минус 65 градусов и выше и неотапливаемых зданий, возводимых в районах с расчетной температурой минус 40 градусов и выше.
1.4.Узлы могут применяться в зданиях, эксплуатируемых в районах не сейсмичных и сейсмичных до 9 баллов включительно.
1.5.Применение узлов в конструкциях, испытывающих динамические воздействия оговорено в разделе 3 пояснительной записки и на документе 01КМ.
1.6.Соединение элементов во всех узлах осуществляется на болтах класса точности В, классов прочности 5.8 и 8.8, а также на высокопрочных болтах.
1.7.В ссылках на документы условно опущены обозначения серии и выпуска.

2.ШАРНИРНЫЕ УЗЛЫ
2.1.Область применения
2.1.1.Шарнирные узлы не рассчитаны на передачу знакопеременных усилий.
2.1.2.Узлы разработаны для соединения элементов из стали ВСтЗ и стали НЛ (низколегированной).
2.1.3.Шарнирные узлы позволяют осуществить соединение балок из швеллеров по ГОСТ 8240-72, прокатных двутавров типов Б по ГОСТ 26020-83, прокатного двутавра (120) по ГОСТ 8239-72 и сварных двутавров друг с другом, а также с колоннами из широкополочных прокатных либо сварных двутавров.
2.1.4.Рекомендуемые области применения шарнирных узлов крепления балок приведены в таблице на документе 01 КМ.
2.2.Конструктивные решения
2.2.1.Настоящий выпуск содержит следующие типы шарнирных узлов крепления балок:
-Этажное опирание балок
-Крепление балок на опорных уголках
-Опирание балок на ребра из швеллеров
-опирание балок на ребра из тавров
-Крепление балок на столиках
-Крепление балок на опорных планках
-Опирание балок на оголовок стойки
-Крепление балок на болтах класса точности В, класса прочности 5.8 и 8.8
-Опирание балок на каменные стены и ж.б. подушки
2.2.2.В зоне узлов поясные швы колонн выполнять двусторонними.
2.2.3.Кататы угловых швов всех узлов не должны быть менее указанных в табл. 38 СНиП 2-23-81
2.3.Основные расчетные положения.
2.3.1.Узлы рассчитаны с учетом коэффициента надежности по назначению gn=1. При gn<1 предельные реакции узлов принимаются равными Qпр/gn.
2.3.2.Расчетные сопротивления материалов и соединений при определении Qпр принять по таблице.
см. ТАБЛИЦУ в представленном для скачивания файле!
2.3.3.Выпуск содержит только узлы балок. Сами балки должны быть рассчитаны согласно СНиП 2-23-81
2.3.4.Прокатные балки приняты по сокращенному сортаменту металлопроката в строительных стальных конструкциях, утвержденному постановлением Госстроя СССР от 21.11.86г. При применении прокатных и сварных балок, не указанных в документах, узлы для них расчитуваются индивидуально по расчетным формулам, приведенным на чертежах узлов.
2.3.5.Методика расчета узлов 1,2,4 изложена в журнале "Строительно проектирование промышленных предприятий" Выпуск № 2, 1973 год, стр. 42-47.
2.3.6.При действии подвижных, вибрационных или другого вида нагрузок с количеством циклов нагружений 105 и более, узлы следует проверять расчетом на выносливость по пункту 9.2 СНиП 2-23-81.
2.4.Материал деталей узлов.
2.4.1.Марка стали деталей, сходящихся в узле применяется по таблице 50х СНиП 2-23-81, как для конструкций группы 2 при отсутствии динамических, вибрационных и подвижных нагрузок и как для конструкций группы 1 при их наличии.
2.4.2.Болты М20 по ГОСТ 7798-70, класса прочности 5,8,8,8 по ГОСТ 1759.4-87 с клеймом завода и маркировки класса прочности.
Гайки М20 класса прочности 5и 8 по ГОСТ 1759.5-87.
Для предотвращения раскручивания под гайку устанавливать одну пружинную шайбу по ГОСТ 6402-70.
2.4.3.Заводские сварные соединения следует выполнять автоматической или полуавтоматической сваркой. Материалы для сварки следует применять по таблице 55 главы СНиП 2-23-81.
2.5.Указания по изготовлению и монтажу.
2.5.1.Изготовление и монтаж конструкций производить в соответствии с требованиями СНиП 3-18-75 "Металлические конструкции".
Правила производства и приемки работы и СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции". Рекомендаций и нормативов по технологии постановки болтов в монтажных соединениях металлоконструкций (ЦНИИПСК, 1988.).
2.5.2.Диаметр отверстий для болтов М20 принимать 23мм.
2.5.3.Образование отверстий в соединениях с болтами следует предусматривать сверлением в кондукторах или на поточных линиях, при этом допускаемые отклонения расстояний между центрами отверстий в группе +-1 мм, диаметров отверстий +1,0 мм.
2.5.4.Болты должны быть предохранены от раскручивания.
2.5.5.Узлы после окончания всех монтажных работ должны быть защищены от коррозии в соответствии с указаниями глав СНиП 2.03 2-85 и СНиП 3.04.03-85.
3. РАМНЫЕ УЗЛЫ
3.1.Общая часть.
3.1.1.Представленные в выпуске рамные узлы разработаны для соединения ригелей из прокатных двутавров типов Б и 3 с колоннами из прокатных двутавров типов К и 3 по ГОСТ 26020-83, принимаемых по сокращенному сортаменту профилей, утвержденному постановлением Госстроя СССР от 21 ноября 1986г. № 28.
3.1.2.При разработке узлов рассмотрен весь сокращенный сортамент профилей как по номерам, так и по маркам сталей, из которых изготавливаются профили, выявлены области возможных сочетаний профилей в рамных соединениях, определены прочностные характеристики как профилей, так и деталей их соединений в узлах трех классов: с гибкими фланцами , с жесткими фланцами и на накладных, даны рекомендации по применению в конкретных случаях того или иного класса, группы в пределах класса и номера в пределах группы рамного узла.
3.1.3.Монтажные соединения элементов в рамных узлах предусмотрены на предварительно-напряженных высокопрочных болтах диаметром 24 мм и 27 мм.
3.1.4.Выпуск позволяет по усилиям в примыкающих к узлу элементах, определенным или статическим расчете каркаса, практически без дополнительного расчета "собрать" принятый автором конкретного проекта узел.
3.1.5.При применении узлов в конструкциях, работающих на динамические нагрузки, детали узлов необходимо проверять расчетом на выносливость.
3.1.6.Узлы не предназначены для применения в конструкциях, эксплуатирующихся в сильноагрессивной среде.
3.1.7.Расчет и конструирование узлов выполнены в соответствии с СНиП 2-23-81,
При проектировании фланцевых узлов класса А принимались во внимание "Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций". ВНИПИ Промстальконструкция, ЦНИИ проектстальконструкция, М. 1988 г.
3.2.Конструктивные решения
3.2.1.В рамных узлах происходит передача с ригелей на колонны действующих в опорном сечении ригелей поперечной силы, изгибающего момента и нормальной силы. Изгибающий момент передается в виде пары горизонтальных сил в уровнях поясов ригелей.
3.2.2.Во всех рамных узлах, приведенных в выпуске, поперечная сила передается на опорные столики колонн через торцевые ребра ригелей.
3.2.3.По способу передачи на колонны растягивающих сил в уровне верхних поясов ригелей разработанные в выпуске узлы подразделяются на три класса:
класса А-узлы с гибкими фланцами;
класса В-узлы с жесткими фланцами;
класса С-узлы с накладными и фрикционными соединениями.
3.2.4.Узлы класса А имеют в зоне верхнего пояса ригелей 4 болта (группа узлов А-1) и 8 болтов (группа узлов А-2).
Узлы класса В имеют в зоне верхнего пояса ригелей 12 болтов (группа узлов В-1) и 16 болтов (группа узлов В-").
Узлы класса С имеют в каждом из двух пар накладок, устанавливаемых по обе стороны колонн, один ряд болтов (группа узлов С-1) и два ряда болтов (группа узлов С-2).
3.2.5.В узлах класса А и В по внутренним граням полок колонн в уровне верхних поясов ригелей установлены обратные фланцы, в узлах класса С из колонн в уровне верхних поясов ригелей выпущены горизонтальные ребра.
3.2.6.Сжимающие усилия в зоне нижних поясов ригелей передаются на стенки колонн через соприкасающиеся поверхности фланцев (торцевых ребер), прокладок ( там, где эти прокладки установлены) и полок колонн. Эти усилия воспринимаются стенками колонн, либо стенками колонн, укрепленными ребрами жесткости. При этом ребра жесткости подбираются на разность величин действующих на колонны сил и несущей способности стенок колонн.
3.2.7.Каждая группа узлов состоит из узлов с ригелями, не имеющими вутов на опоре и имеющими вуты на опоре, узлов, в которых ригели примыкают к колоннам крайних рядов и узлов, в которых ригели примыкают к колоннам средних рядов, узлов, в которых в уровне нижних поясов ригелей не передаются на колонны растягивающие усилия,
в которых в уровне нижних поясов ригелей передаются на колонны растягивающие усилия . В последнем случае рассмотрены три варианта восприятия этого усилия колоннами в зависимости от величины усилия: полками колонн без укрепления их ребрами жесткости , полками колонн, укрепленными ребрами жесткости , и обратными фланцами, установленными в колоннах.
3.2.8.При величине обратных моментов в ригелях одного порядка с величиной прямых моментов в зоне нижних поясов ригелей следует применять такое же конструктивное решение по передаче растягивающего усилия, как и в зоне верхних поясов. Прямым моментом в данном случае считается момент вызывающий растяжение верхнего пояса ригеля.
3.2.9.При величинах поперечных сила стенках колонны зоне узла, превышающих несущую способность стенок по срезу с учетом действующих в колоннах нормальных сил, предусмотрена установка наклонных ребер жесткости. Также, как и горизонтальные ребра жесткости, они рассчитываются на разность величин действующих усилий и несущей способности стенок.
3.3.Основные расчетные положения
3.3.1.Расчет соединений с гибкими фланцами толщиной 27 мм(узлы класса А) выполнялся в соответствии с "Рекомендациями по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций". При этом увеличивались "рычажные силы", возникающие в зоне контакта фланцев с полками колонн (непосредственно или через прокладки).
3.3.2.Жесткие фланцы толщиной 45 мм в узлах класса В рассчитывались по консольной схеме. При этом предусматривалось, что контактные сжимающие напряжения от предварительного натяжения высокопрочных болтов действуют только в зоне, ограниченной шириной полки колонны.
3.3.3.Узлы на накладных класса С и детали всех узлов рассчитывались в соответствии со СНиП 2-23-81
3.3.4.Расчет узлов приведен с учетом коэффициента условия работы gc=1 и коэффициента надежности по назначению gn=1.
3.4.Материал деталей узлов
3.4.1.Для фланцев принята листовая сталь по ГОСТ 19903-74 марки 14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката.
для гибких фланцев (узлы класса А) допускается применение стали марки 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73 с той же гарантией качества.
3.4.2.Качество стали для фланцев должно удовлетворять требованиям, приведенным в разделе 3.5.
3.4.3.В узлх класса С марка стали накладок, пластин уширения поясов ригелей, ребер, выпущенных из колонн, 09Г2С по ГОСТ 19282-73 для группы конструкций 2.
3.4.4.Высокопрочные болты М24 и М27 из стали 40Х "Селект" климатического исполнения ХЛ (для узлов класса А и В) и У (для класса С) с временным сопротивлением не менее 1100МПа (110кгс/мм2), а также гайки высокопрочные и шайбы к ним принимать по ГОСТ 22353-77 + ГОСТ 22356-77.
3.4.5.Для механизированной сварки фланцевых соединений применять материалы по докум.56 КМ.
В остальных случаях материалы для сварки применять по табл. 55 СНиП 2-23-81.
3.5.Указания по изготовлению и монтажу
3.5.1.Изготовление элементов, сходящихся в рамных узлах, и их монтаж производить в соответствии с требованиями следующих документов:
3.5.1.1.СНиП 3-18-75 "Металлические конструкции. Правила производства и приемки работ".
3.5.1.2.СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".
3.5.1.3.Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций", М., 1988 г. (для узлов классов А и В).
3.5.1.4.ОСТ 36-72-62 "Конструкции стальные строительные. Монтажные соединения на высокопрочных болтах. Типовой технологический процесс" (для узлов класса С).
3.5.2.Основные требования и указания по изготовлению элементов и монтажу фланцевых узлов приведены в докум. 56КМ.
3.5.3.Привару деталей в элементах рамных узлов осуществлять механизированным способом.
3.5.4.При сборке на монтаже узлов класса С в первую очередь необходимо произвести натяжение болтов, устанавливаемых в зоне нижних поясов ригелей.
3.5.5.После окончания монтажных работ элементы узлов должны быть защищены от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.2-85 и СНиП 3.04.03-85.
3.6.Рекомендации по применению
3.6.1.Подбор групп узлов следует производить по таблицам докум. 24КМ.
3.6.2.Предпочтительными для применения являются фланцевые узлы.
3.6.3.В тех случаях, когда применение фланцевых узлов невозможно по конструктивным факторам, либо затруднено из-за отсутствия специальной стали для фланцев или неотлаженностью технологии,
обеспечивающей требуемую точность изготовления элементов, сходящихся в узле, допускается применение узлов на накладках (группы С-1, С-2).
3.6.4.Во всех узлах прикрепление ригелей к колоннам элементы узлов подбирать по максимальным горизонтальным усилиям, которые могут передаваться с полок ригелей на колонны.
3.6.5.Выбор номера узла определяется с учетом следующих факторов:
-возможность постановки вутов на опорных ригелей;
-примыкание ригелей к крайним или средним колоннам;
-величина растягивающих усилий, передающихся на колонны с нижних поясов ригелей.
Во всех случаях следует стремиться к применению узлов с вутами, так как это приводит к экономии стали,поскольку сечение ригеля подбирается не по максимальному опорному моменту, а по значительно сниженному.
3.6.6.В случае примыкания к средней колонне ригелей разной высоты возможна постановка в стенке колонны одного наклонного ребра, соединяющего зоны нижних поясов ригелей, вместо двух горизонтальных ребер.
3.6.7.Шарнирное примыкание к колоннам продольных балок, а также шарнирное примыкание ригелей с одной стороны средней колонны, в то время, как с другой стороны организуется рамный узел, производится в соответствии с техническими решениями, приведенными в первой части данного альбома.
3.6.8.Пример подбора узлов приведены в документе 55 КМ.