Усиление стальных конструкций нормы
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УСИЛЕНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ
СОСТАВЛЕНО Государственным институтом проектирования предприятий по производству запасных частей и ремонту энергетического оборудования ("Гипроэнергоремонт")
Составители В.А.Колесник, В.В.Буланов, В.Д.Кузнецов, Р.Р.Турбабина, Г.Б.Ярославцева, И.А.Стрепкова
УТВЕРЖДЕНО Главным инженером Союзтехэнерго Г.Г.Яковлевым 15 августа 1983 г.
Настоящие Рекомендации предназначены для проектных организаций, проектно-конструкторских бюро, а также персонала специализированных ремонтных предприятий и служб эксплуатации производственных зданий и сооружений районных энергетических управлений и производственных энергообъединений Минэнерго СССР, министерств и главных управлений энергетики и электрификации союзных республик, связанных с ремонтом производственных зданий и сооружений.
В настоящих Рекомендациях изложены предложения по усилению стальных строительных конструкций и их элементов, приведены основные способы и методы расчета усиления стальных конструкций, даются характеристики примененных ранее конструкционных сталей и прокатных профилей, классификация дефектов и повреждений стальных конструкций.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. Необходимость усиления конструкций производственных зданий и сооружений возникает в процессе эксплуатации, во время проведения ремонтов и реконструкций как основного технологического оборудования, так и строительных элементов конструкций.
1.2. Заключение о необходимости усиления стальных конструкций (далее по тексту "конструкций") составляется специальной комиссией при их обследовании. В результате обследования должны быть получены следующие материалы:
- документация и данные натурных обмеров, необходимые для расчетов;
- данные о времени возведения металлоконструкций, их ремонта и реконструкции с начала эксплуатации;
- ведомость допущенных отступлений от проекта или соответствующих СНиП;
- ведомость дефектов несущих металлоконструкций;
- геодезические данные по несущим металлоконструкциям;
- данные о нагрузках (схема нагрузок);
- сертификаты или лабораторные данные химического анализа и механических испытаний сталей, из которых выполнены конструкции;
- данные о фактической несущей способности конструкции.
1.3. Обследования и усиления конструкций, выполненных из кипящей углеродистой стали, необходимо производить в соответствии с [5] и [6].
1.4. Вопросы усиления ранее деформированных, а затем выправленных элементов конструкций с учетом остаточных напряжений в тех частях сечений, которые были подвержены пластическим деформациям, в настоящих Рекомендациях не рассматриваются.
1.5. В связи с необходимостью ремонта производственных зданий и сооружений, построенных в более ранние годы, в приложениях 1-18 настоящих Рекомендаций приводятся характеристики применявшихся ранее конструкционных сталей и прокатных профилей.
1.6. Условные обозначения, принятые в настоящих Рекомендациях, приведены в приложении 19.
2. ДЕФЕКТЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ
НЕОБХОДИМОСТЬ УСИЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1. Усиление конструкций - одно из наиболее эффективных мероприятий по продлению их долговечности, восстановлению или увеличению их несущей способности и предотвращению аварий.
Причины, вызывающие необходимость усиления конструкций, следующие:
- реконструкция и модернизация основного и вспомогательного технологического оборудования, увеличение производительности оборудования, вызывающие увеличение нагрузок на конструкции;
- физический износ конструкций в результате интенсивной или длительной их эксплуатации;
- поражение конструкций коррозией;
- вредные температурные воздействия на конструкции;
- воздействия стихийного характера на конструкции;
- различные повреждения конструкций в результате нарушения правил их эксплуатации;
- повреждения (погнутости, вмятины и т.п.), полученные во время транспортировки и монтажа;
- ошибки при проектировании, изготовлении и производстве строительно-монтажных работ.
2.2. Основные виды дефектов и повреждений, характерных для конструкций покрытий и конструкций подкрановых путей производственных зданий, приведены в табл.1.
Усиление стальных конструкций нормы
предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение при испытаниях на растяжение (следует проводить испытания с построением диаграммы работы стали);
ударную вязкость для температур, соответствующих группе конструкций и расчётной температуре по таблице В.1 (приложение В);
ударную вязкость после деформационного старения для групп конструкций и расчётных температур по таблице В.1 (приложение В);
в отдельных случаях макро- и микроструктуру стали (в частности, для конструкций 1-й и 2-й групп приложения В, выполненных из кипящей стали толщиной свыше 12 мм и эксплуатирующихся при отрицательных температурах).
Места отбора проб для определения перечисленных показателей, число проб и необходимость усиления мест вырезки устанавливает организация, производящая обследование конструкций.
18.2.3 Исследования и испытания металла конструкций, изготовленных до 1932 г., следует проводить в специализированных научно-исследовательских институтах, где, кроме свойств металла, устанавливается способ производства стали: пудлинговая, конвертерная с продувкой воздухом (бессемеровская или томасовская), мартеновская или электросталь.
18.2.4 Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб сохраняемых конструкций следует назначать согласно требованиям 6.1, при этом значения и для металла конструкций, изготовленных до 1932 г., - по полученным при испытаниях минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления, , для конвертерной, мартеновской и электростали - не более 210 а) при наличии сертификата - по минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления, установленным в НД, по которым изготовлена данная металлопродукция; для проката, изготовленного после 1982 г. до 1988 г.; б) при отсутствии сертификата (по результатам исследований металла согласно 18.2.2, а также по сведениям о виде проката и времени строительства следует определять марку стали и нормативный документ, по которому изготовлена данная металлопродукция) - по минимальным значениям предела текучести и временного сопротивления, установленным в нормативном документе для данной продукции, в) в случаях, когда идентифицировать сталь не удалось, - по минимальному результату испытаний, должно быть не более 210 Испытания металла не производятся, если в элементах конструкций нормальные напряжения не выше 16518.2.5 Расчётные сопротивления сварных соединений сохраняемых конструкций, подлежащих реконструкции или усилению, следует назначать с учётом марки стали, сварочных материалов, видов сварки, положения швов и способов их контроля, примененных в конструкциях.
для угловых швов и ;
для растянутых стыковых швов - после 1972 г. Уточнять несущую способность сварных соединений следует по результатам испытаний образцов, взятых из конструкции.
18.2.6 Расчётные сопротивления срезу и растяжению болтов, а также смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять согласно 6.5. Если невозможно установить класс прочности болтов, то значения расчётных сопротивлений одноболтовых соединений следует принимать: и .
Если в исполнительной документации отсутствуют указания о способе образования отверстий и материале заклепок и установить их по имеющимся данным не представляется возможным, расчетные сопротивления следует принимать по таблице 48 как для соединений на заклепках группы С из стали марки Ст 2.
Расчёт заклёпочных соединений следует выполнять согласно формулам 14.2.9, принимая ; ; .
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, МГСУ, СПбГАСУ
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 10, 2018 год; поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2021 год
Поправки внесены изготовителем базы данных
Изменения N 1, 2, 3, 4 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2019; М.: ФГБУ "РСТ", 2022
Введение
Пересмотр СП 16.13330.2011 выполнен авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (д-р техн. наук И.И.Ведяков, д-р техн. наук П.Д.Одесский; канд. техн. наук М.И.Гукова, канд. техн. наук Д.В.Конин, канд. техн. наук М.Р.Урицкий, канд. техн. наук М.И.Фарфель, канд. техн. наук Б.С.Цетлин; инж. С.В.Гуров); НИУ МГСУ (д-р техн. наук А.Р.Туснин); ЗАО "Эркон" (д-р техн. наук Г.И.Белый); АРСС (инж. Д.С.Еремеев, инж. А.А.Сосков).
Изменение N 1 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель - д-р техн. наук И.И.Ведяков; исполнители - д-р техн. наук П.Д.Одесский, канд. техн. наук М.И.Гукова, канд. техн. наук Д.В.Конин, канд. техн. наук М.Р.Урицкий, канд. техн. наук М.И.Фарфель, канд. техн. наук Д.В.Соловьев, С.В.Гуров).
Изменение N 2 к СП 16.13330.2017 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель - д-р техн. наук И.И.Ведяков; исполнители - д-р техн. наук П.Д.Одесский, канд. техн. наук М.И.Гукова, канд. техн. наук Д.В.Конин, канд. техн. наук М.Р.Урицкий, канд. техн. наук М.И.Фарфель, канд. техн. наук Е.Р.Мацелинский; С.В.Гуров); ООО "НИПИ" ЭРКОН" (д-р техн. наук Г.И.Белый); ООО "ПО "Энергожелезобетонинвест" (К.П.Романов); ООО "Фирма Уникон" (канд. техн. наук В.В.Катюшин).
Изменение N 3 к СП 16.13330.2017 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель - д-р техн. наук И.И.Ведяков; исполнители - канд. техн. наук М.И.Гукова, Д.В.Конин, Д.В.Соловьев, М.Р.Урицкий, М.И.Фарфель, С.В.Гуров); ООО "НИПИ" ЭРКОН" (д-р техн. наук Г.И.Белый, канд. техн. наук П.А.Пяткин, А.А.Смирнов); ГАУ НО "Управление госэкспертизы" (канд. техн. наук А.Е.Святошенко).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования и распространяется на проектирование и расчет стальных строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения, работающих при температуре не выше 100°С и не ниже минус 60°С.
Настоящий свод правил не распространяется на проектирование стальных конструкций мостов, транспортных тоннелей и труб под насыпями.
1.2 При проектировании конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации (например, конструкций доменных печей; магистральных и технологических трубопроводов; резервуаров специального назначения; конструкций зданий, подвергающихся сейсмическим воздействиям, интенсивным воздействиям огня, температуры, радиации, агрессивных сред; конструкций гидротехнических и мелиоративных сооружений), конструкций уникальных зданий и сооружений, зданий атомных электростанций, а также конструкций специальных видов (например, предварительно напряженных, пространственных, висячих, сталежелезобетонных, стальных тонкостенных из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов с самонарезающими винтами), следует соблюдать требования, предусмотренные соответствующими нормативными документами, в которых отражены особенности работы этих конструкций.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:
Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия
Конструкции стальные строительные. Общие технические условия
Проволока биметаллическая сталемедная. Технические условия
Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент
Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия
Трубы стальные. Термины и определения
Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для сварных стальных строительных конструкций. Технические условия
Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия
Трубы стальные сварные для строительных конструкций. Технические условия
Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Общие термины
Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 3. Сварочные процессы
Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений
"СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 2)
"СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
"СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)
"СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
"СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
"СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3, N 4)
"СНиП 23-01-99* Строительная климатология"
Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов. Правила проектирования (с изменениями N 1, N 2)
Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования (с изменениями N 1, N 2)
Конструкции стальные. Правила проектирования (с изменениями N 1, N 2)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ Р 58904, ГОСТ Р 58905, ГОСТ Р ИСО 17659 и ГОСТ 28548.
4 Общие положения
4.1 Основные требования к конструкциям
4.1.1 При проектировании стальных строительных конструкций следует:
принимать конструктивные схемы, обеспечивающие прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов при транспортировании, монтаже и эксплуатации;
соблюдать требования СП 28.13330 в части защиты строительных конструкций от коррозии;
учитывать их огнестойкость и обеспечивать их огнезащиту в соответствии с системой противопожарной защиты объектов;
применять атмосферостойкие (коррозионно-стойкие) и огнестойкие стали;
обосновывать увеличение расчетной толщины проката и стенок труб требованиями защиты от коррозии и повышения предела огнестойкости конструкций;
соблюдать требования нормативных документов на конструкции соответствующего вида;
выполнять расчет точности размеров конструкций и их элементов при техническом обосновании согласно нормативным документам.
Не допускается предусматривать использование восстановленных стальных труб и других, бывших в употреблении видов металлоконструкций, в проектной и рабочей документации на строительство, реконструкцию и капитальный ремонт зданий и сооружений повышенного и нормального уровней ответственности, а также при строительстве и эксплуатации особо опасных, технически сложных и уникальных объектов.
4.1.1а При проектировании стальных тонкостенных конструкций из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов необходимо соблюдать требования СП 260.1325800. При проектировании сталежелезобетонных конструкций следует соблюдать требования СП 266.1325800.
4.1.2 Стальные конструкции открытых (эксплуатируемых на открытом воздухе, то есть незащищенных от атмосферных воздействий) сооружений (крановых эстакад, опор ЛЭП, опор трубопроводов и емкостей, площадок обслуживания, этажерок, навесов и т.п.) должны быть доступными для наблюдения, оценки технического состояния, выполнения профилактических и ремонтных работ и не должны задерживать влагу и затруднять проветривание. Данные требования не распространяются на конструкции, замурованные в бетоне или в кирпичной кладке, или другими способами, облицованные листовыми материалами и эксплуатируемые внутри отапливаемого здания.
Торцы конструкций из замкнутого профиля должны иметь заглушки, кроме элементов конструкций, подлежащих горячему цинкованию.
4.1.3 Рабочие чертежи конструкций должны соответствовать требованиям нормативных документов по изготовлению, качеству и монтажу (СП 70.13330) стальных строительных конструкций.
Читайте также: