Группы стальных конструкций
Группа 1. Сварные конструкции* либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях, в том числе максимально стесняющих развитие пластических деформаций, или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических**, вибрационных или подвижных нагрузок (подкрановые балки; балки рабочих площадок; балки путей подвижного транспорта; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузки от подвижных составов; главные балки и ригели рам при динамической нагрузке; пролетные строения транспортерных галерей; фасонки ферм; стенки, окрайки днищ, кольца жесткости, плавающие крыши, покрытия резервуаров и газгольдеров; бункерные балки; оболочки параболических бункеров; стальные оболочки свободно стоящих дымовых труб; сварные специальные опоры больших переходов линий электропередачи (ВЛ) высотой более 60 м; элементы оттяжек мачт и оттяжечных узлов).
________________
* Конструкция или ее элемент считаются имеющими сварные соединения, если они расположены в местах действия значительных расчетных растягивающих напряжений (; или ) либо в местах, где возможно разрушение сварного соединения, например из-за значительных остаточных напряжений, что может привести к непригодности к эксплуатации конструкции в целом.
** Конструкции относятся к подвергающимся воздействию динамических нагрузок, если отношение абсолютного значения нормального напряжения, вызванного динамической нагрузкой, к суммарному растягивающему напряжению от всех нагрузок в том же сечении >0,2.
Группа 2. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке при наличии поля растягивающих напряжений (фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц; оболочки силосов; опоры ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов; опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ); опоры транспортерных галерей; прожекторные мачты; элементы комбинированных опор антенных сооружений (АС) и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы), а также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений.
Группа 3. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке преимущественно на сжатие (колонны и стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; вертикальные связи по колоннам с напряжениями в связях свыше ; анкерные, несущие и фиксирующие конструкции (опоры, ригели жестких поперечин, фиксаторы) контактной сети транспорта; опоры под оборудование ОРУ, кроме опор под выключатели; элементы стволов и башен АС; колонны бетоновозных эстакад; прогоны покрытий и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы), а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений.
Группа 4. Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в группе 3; элементы фахверка; лестницы; трапы; площадки; ограждения; металлоконструкции кабельных каналов; вспомогательные элементы сооружений и т.п.), а также конструкции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.
Примечания
1 При назначении стали в конструкциях зданий и сооружений I уровня ответственности по ГОСТ 27751 номер группы конструкций уменьшается на единицу (для групп 2-4).
2 При толщине проката мм номер группы конструкций уменьшается на единицу (для групп 2-4), при толщине проката мм - увеличивается на единицу (для групп 1-3). При этом прокат толщиной 25 мм и более для элементов сварных конструкций, работающих на растяжение в направлении толщины, и остальной прокат толщиной более 40 мм должны удовлетворять требованиям ГОСТ 28870: для конструкций группы 1 - уровня ответственности I (по ГОСТ 27751), требованиям группы качества Z35; для других конструкций группы 1, а также для фланцевых соединений и в случае, когда усилие нормально поверхности листа, - требованиям группы качества Z25; в остальных случаях - Z15.
Таблица B.1 - Назначение сталей в конструкциях и сооружениях
Стали по
| Условия применения стали при расчетной температуре, °С
|
|
|
|
|
| для групп конструкций
| ГОСТ 27772
| ГОСТ 535, ГОСТ 14637
| ГОСТ 19281
| ТУ 14-1-5399
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| С235
| Ст3кп2
|
|
| -
| -
| +
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| С245
| Ст3пс5
|
|
| -
| +
| х
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| С255, С285
| Ст3сп5
|
|
| +
| х
| х
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| С345
|
| 09Г2С
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 06МБФ
| +
| +
| +
| +
| +
| +
| +
| +
| +
| Обозначения, принятые в таблице В.1:
| знак "+" - следует применять; "-" - не следует применять; " " - можно применять при соответствующем технико-экономическом обосновании.
| Примечания
| 1 Расчетная температура устанавливается согласно 5.1.3.
| 2 При использовании сталей С345 и 09Г2С в числителе даны категории требований по ударной вязкости по ГОСТ 27772, в знаменателе - аналогичные категории по ГОСТ 19281.
| 3 В конструкциях группы 4 при °С назначают сталь С235 по ГОСТ 27772 или Ст3кп2 и Ст3пс2 по ГОСТ 535 или ГОСТ 14637, при более низких расчетных температурах - стали С245, С255, С285 по ГОСТ 27772 или Ст3пс5 и СТ3сп5 по ГОСТ 535 или по ГОСТ 14637.
| 4 Прокат повышенной огнестойкости 06МБФ по ТУ 14-1-5399 имеет свойства стали С345-4 по ГОСТ 27772.
| 5 Прокат из стали с пределом текучести Н/мм назначается согласно требованиям таблиц В.3 и В.4.
| 6 Стали для конструкций, возводимых в районах с расчетной температурой °С, но эксплуатируемых в отапливаемых помещениях, принимают как для средней месячной температуры воздуха в январе согласно указаниям СНиП 2.01.07 (см. карту 5 приложения 5).
|
Таблица В.2 - Стали для труб
|
| Условия применения стали
при расчетной температуре, °С
| Марка стали (толщина, мм)
| ГОСТ
|
|
|
|
|
| для групп конструкций
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ВСт3кп (до 4)
| ГОСТ 10705*
| +2***
| +2***
| +2***
| +2***
| +2***
| +2***
| -
| -
| +2***
| ВСт3кп (4,5-10)
| ГОСТ 10705*
| -
| +2***
| +2***
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| ВСт3пс (до 5,5)
| ГОСТ 10705*
| +2***
| +2***
| +2***
| -
| +2***
| +2***
| -
| -
| +2***
| ВСт3пс (6-10)
| ГОСТ 10705*
| +6
| +6
| +6
| -
| -
| +6
| -
| -
| +6
| ВСт3сп (6-10)
| ГОСТ 10705*
| -
| -
| -
| -
| +5
| -
| -
| -
| -
| ВСт3пс (5-15)
| ГОСТ 10706**
| -
| +4
| +4
| -
| -
| +4
| -
| -
| -
| ВСт3сп (5-15)
| ГОСТ 10706**
| -
| -
| -
| -
| +4
| -
| -
| -
| -
| 20****
| ГОСТ 8731
| +
| +
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 09Г2С****
| ГОСТ 8731
| +
| +
| -
| +
| +
| -
| -
| -
| -
| Обозначения, принятые в таблице В.2:
| "+" - следует применять; "-" - не следует применять; цифра у знака "+" означает категорию стали.
| * Группа В, таблица 1 ГОСТ 10705.
| ** Группа В с дополнительными требованиями по 5.1.4 ГОСТ 10706.
| *** Кроме опор ВЛ, ОРУ и КС.
| **** Бесшовные горячедеформированные трубы из указанных марок стали допускается применять для элементов специальных опор больших переходов ВЛ высотой более 60 м (группа конструкций 1).
| Примечание - Бесшовные горячедеформированные трубы из стали марки 20 по ГОСТ 8731 при расчетной температуре °С с дополнительными требованиями по ударной вязкости при температуре минус 20 °С - не менее 30 Дж/см ; из стали марки 09Г2С по ГОСТ 8731 при расчетной температуре с дополнительными требованиями по ударной вязкости: при температуре минус 40 °С - не менее 40 Дж/см при толщине стенки до 9 мм и 35 Дж/см при толщине стенки 10 мм и более.
|
Таблица В.3 - Нормируемые показатели ударной вязкости проката
Расчетные температуры, °С
| Группа конст-
рукций
| Нормируемые показатели ударной вязкости для проката
с пределом текучести, Н/мм
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| То же
| То же
| То же
| То же
|
|
| "
| "
| "
| "
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| То же
| То же
|
|
| То же
| То же
| "
| "
|
|
|
|
|
|
|
|
| То же
| То же
| То же
| То же
|
|
| "
| "
| "
| "
| Примечания
| 1 - ударная вязкость на образцах с V-образным надрезом (тип 11 по ГОСТ 9454), индекс () - регламентированная температура испытания на ударный изгиб, отсутствие индекса означает температуру +20 °С; - ударная вязкость при температуре +20 °С при испытании образцов типа 1 по ГОСТ 9454 с V-образным надрезом после деформационного старения.
| 2 Нормы ударной вязкости:
| 1) для статей Н/мм - Дж/см на продольных образцах и 25 Дж/см на поперечных образцах; Дж/см ;
| 2) для сталей с Н/мм - Дж/см на продольных образцах и 25 Дж/см на поперечных образцах;
| 3) для сталей с Н/мм - Дж/см ;
| 4) для сталей с Н/мм - Дж/см .
|
Таблица В.4 - Требования по химическому составу
Нормативные сопротивления стали , Н/мм
| Содержание элементов*,
% (не более)
| ,
% (не более)
|
|
|
|
|
|
| 0,22
| 0,040
| 0,050**
| -
|
| 0,15
| 0,035
| 0,040**
| 0,45
|
| 0,15
| 0,020***
| 0,015***
| 0,46
|
| 0,15
| 0,015
| 0,010
| 0,47
|
| 0,15
| 0,010
| 0,005
| 0,51
| * Предельные отклонения по химическому составу в готовом прокате по ГОСТ 27772.
| ** В случае термической обработки, направленной на измельчение зерна, .
| *** .
| Примечание - Углеродный эквивалент (, %) определяется по формуле
| ,
| где , , , , , , , , , - массовые доли элементов, %.
|
Таблица В.5 - Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката
Сталь по ГОСТ 27772
| Толщина проката*, мм
| Нормативное
сопротивление** проката, Н/мм
| Расчетное сопротивление*** проката, Н/мм
|
|
|
|
|
|
| С235
| От 2 до 8
|
|
| 230/225
| 350/345
| С245
| От 2 до 20
|
|
| 240/235
| 360/350
|
| Св. 20 до 30
|
|
| 230/225
| 360/350
| С255
| От 2 до 20
|
|
| 240/235
| 360/350
|
| Св. 20 до 40
|
|
| 230/225
| 360/350
| С285
| От 2 до 10
|
|
| 270/260
| 380/370
|
| Св. 10 до 20
|
|
| 260/250
| 370/360
| С345
| От 2 до 20
|
|
| 315/310
| 460/450
|
| Св. 20 до 40
|
|
| 300/290
| 450/440
|
| Св. 40 до 80
|
|
| 280/270
| 440/430
|
| Св. 80 до 100
|
|
| 260/250
| 420/410
| С345K
| От 4 до 10
|
|
| 335/330
| 460/450
| С375
| От 2 до 20
|
|
| 345/340
| 480/465
|
| Св. 20 до 40
|
|
| 325/320
| 470/455
| С390
| От 4 до 50
|
|
| 380/370
| 525/515
| С440
| От 4 до 30
|
|
| 430/420
| 575/560
|
| Св. 30 до 50
|
|
| 400/390
| 555/540
| С590
С590K
| От 10 до 40
|
|
| 575/560
| 670/650
| * За толщину фасонного проката принимают толщину полки.
| ** За нормативное сопротивление приняты гарантированные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в государственных стандартах или технических условиях. В тех случаях, когда эти значения приведены только в одной системе единиц (кгс/мм ), нормативные сопротивления (Н/мм ) вычисляют умножением соответствующих величин на 9,81 с округлением до 5 Н/мм . Допускается применение значений нормативных сопротивлений, отличных от приведенных в таблице В.5.
| *** Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные в соответствии с таблицей 3, и округлением до 5 Н/мм . В числителе представлены значения расчетных сопротивлений проката, поставляемого по ГОСТ 27772 (кроме стали С590K) или другой нормативной документации, в которой используется процедура контроля свойств проката по ГОСТ 27772 ( =1,025), в знаменателе - расчетное сопротивление остального проката при =1,050.
|
Таблица В.6 - Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе труб
Марка стали
| ГОСТ
| Толщина стенки, мм
| Нормативное сопротивление, Н/мм
| Расчетное сопротивление, Н/мм
|
|
|
|
|
|
|
| ВСт3кп, ВСт3пс, ВС3сп
| ГОСТ 10705
| До 10
|
|
|
|
| ВСт3пс4, ВСт3сп4
| ГОСТ 10706
| 4-15
|
|
|
|
|
| ГОСТ 8731
| 4-36
|
|
|
|
| Примечание - Нормативные сопротивления для труб из стали марки 09Г2С по ГОСТ 8731 устанавливаются по соглашению сторон в соответствии с требованиями этого стандарта.
|
Таблица В.7 - Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности, местному смятию в цилиндрических шарнирах, диаметральному сжатию катков
| Расчетное сопротивление, Н/мм
| Временное сопротивление, Н/мм
| смятию
| диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью)
|
| торцевой поверхности (при наличии пригонки)
| местному в цилиндрических шарнирах (цапфах)
при плотном касании
|
|
| 351/343
| 176/171
| 9/9
|
| 361/352
| 180/176
| 9/9
|
| 371/362
| 185/181
| 9/9
|
| 380/371
| 190/185
| 10/10
|
| 390/381
| 195/190
| 10/10
|
| 420/409
| 210/204
| 10/10
|
| 429/419
| 215/209
| 11/11
|
| 439/428
| 220/214
| 11/11
|
| 449/438
| 224/219
| 11/11
|
| 459/448
| 229/224
| 11/11
|
| 468/457
| 234/228
| 12/12
|
| 478/467
| 239/233
| 12/12
|
| 498/486
| 249/243
| 12/12
|
| 527/514
| 263/257
| 13/13
|
| 556/543
| 278/271
| 14/14
|
| 576/562
| 288/281
| 14/14
| Примечание - В таблице указаны значения расчетных сопротивлений, вычисленные по формулам раздела 6 при =1,025 (в числителе) и =1,050 (в знаменателе).
|
Таблица В.8 - Расчетные сопротивления отливок из углеродистой стали
Напряженное состояние
| Условное обозначение
| Расчетные сопротивления, Н/мм , отливок из углеродистой стали марок
|
|
| 15Л
| 25Л
| 35Л
| 45Л
| Растяжение, сжатие и изгиб
|
|
|
|
|
| Сдвиг
|
|
|
|
|
| Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)
|
|
|
|
|
| Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плоском касании
|
|
|
|
|
| Диаметральное сжатие катков при свободном касании (в конструкциях с ограниченной подвижностью)
|
|
|
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(справочное)
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Таблица Г.1 - Материалы для сварки, соответствующие стали
Сталь
| Материалы для сварки
|
| в углекислом газе (по
ГОСТ 8050) или в его смеси с аргоном (по
ГОСТ 10157)
| под флюсом
(по ГОСТ 9087)
| порошковой проволокой (по
ГОСТ 26271)
| покрытыми электродами (по
ГОСТ 9467)
|
| Марка
| Тип электрода
|
| сварочной проволоки
| флюса
| порошковой проволоки
|
| 290 Н/мм
| Св-08Г2С
| Св-08А
| АН-348-А
АН-60*
| ПП-АН-3
ПП-АН-8
| Э42*, Э42А
|
|
| Св-08ГА
|
|
| Э46*, Э46А
| 290 Н/мм 590 Н/мм
|
| Св-10ГА**
| АН-17-М
АН-43
АН-47
АН-348-А***
|
| Э50*, Э50А
|
|
| Св-10Г2**
Св-10НМА
|
|
| -
| 590 Н/мм
| Св-08Г2С
Св-08ХГСМА
| Св-10НМА
| АН-17-М
| ПП-АН-3
| Э60
|
| Св-10ХГ2СМА
| Св-08ХН2ГМЮ
|
| ПП-АН-8
| Э70
| * Флюс АН-60 и электроды типов Э42, Э46, Э50 применяют для конструкций групп 2, 3 при расчетных температурах °С.
| ** Не применять в сочетании с флюсом АН-43.
| *** Для флюса АН-348-А требуется дополнительный контроль механических свойств металла шва при сварке соединений элементов всех толщин при расчетных температурах °С и толщин свыше 32 мм - при расчетных температурах °С.
| Примечание - При соответствующем технико-экономическом обосновании для сварки конструкций допускается использовать сварочные материалы (проволоку, флюсы, защитные газы), не указанные в настоящей таблице. При этом механические свойства металла шва, выполняемого с их применением, должны быть не ниже свойств, обеспечиваемых применением материалов согласно настоящей таблице.
|
Таблица Г.2 - Нормативные и расчетные сопротивления металла угловых швов
Сварочные материалы
|
|
| Тип электрода
(по ГОСТ 9467)
| Марка проволоки
| , Н/мм
| , Н/мм
| Э42, Э42А
| Св-08, Св-08А
|
|
| Э46, Э46А
| Св-08ГА,
|
|
| Э50, Э50А
| Св-08Г2С, Св-10ГА, ПП-АН-8, ПП-АН-3
|
|
| Э60
| Св-08Г2С*, Св-10НМА, Св-10Г2
|
|
| Э70
| Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2ГМЮ
|
|
| Э85
| -
|
|
| * Только для швов с катетом мм в конструкциях из стали с пределом текучести 440 Н/мм и более.
|
Таблица Г.3 - Требования к болтам при различных условиях их применения
Расчетная температура , °С
| Класс прочности болтов и требования к ним по ГОСТ 1759.4 в конструкциях
|
| не рассчитываемых на усталость
| рассчитываемых на усталость
|
| при работе болтов на
|
| растяжение или срез
| срез
| растяжение или срез
| срез
|
| 5.6
| 5.6
| 5.6
| 5.6
|
| 8.8
| 8.8
| 8.8
| 8.8
|
| 10.9
| 10.9
| 10.9
| 10.9
|
| -
| 12.9
| -
| 12.9
|
| 5.6
| 5.6
| 5.6
| 5.6
|
| 8.8
| 8.8
| 8.8*
| 8.8
|
| 10.9
| 10.9
| 10.9*
| 10.9
|
| -
| 12.9
| -
| 12.9
|
| 5.6
| 5.6
| -
| 5.6
|
| 8.8*
| 8.8
| 8.8*
| 8.8
|
| 10.9*
| 10.9
| 10.9*
| 10.9
|
| -
| 12.9
| -
| 12.9
| * С требованием испытания на разрыв на косой шайбе по 6.5 ГОСТ 1759.4.
| Примечание - Высокопрочные болты по ГОСТ 22356 из стали марки 40Х "селект" применяются в тех же конструкциях, что и болты класса прочности 10.9.
|
Таблица Г.4 - Марки стали фундаментных болтов и условия их применения
Конструкции
| Нормативный документ
| Марка стали при расчетной температуре, , °С
|
|
|
|
|
| Конструкции, кроме опор воздушных линий электропередачи, распределительных устройств и контактной сети
| ГОСТ 535
ГОСТ 1050
ГОСТ 19281
| Ст3пс2, Ст3сп2
-
| Ст3пс4,
Ст3сп4
-
09Г2С-4*
| -
-
-
09Г2С-4*
| Для U-образных болтов, а также фундаментных болтов опор воздушных линий электропередачи, распределительных устройств и контактной сети
| ГОСТ 535
ГОСТ 19281
| Ст3пс4, Ст3сп4
-
| -
-
09Г2С-4*
| -
-
09Г2С-6**
| * Допускается применение других сталей по ГОСТ 19281 категории 4.
| ** Допускается применение других сталей по ГОСТ 19281 категории 6.
|
Таблица Г.5 - Нормативные сопротивления стали болтов и расчетные сопротивления одноболтовых соединений срезу и растяжению, Н/мм
Класс прочности болтов
|
|
|
|
| 5.6
|
|
|
|
| 8.8
|
|
|
|
| 10.9
|
|
|
|
| 12.9
|
|
|
| -
| 40Х "селект"
|
|
|
|
| Примечание - Значения расчетных сопротивлений, указанные в таблице, вычислены по формулам раздела 3 с округлением до 5 Н/мм .
|
Таблица Г.6 - Нормативные сопротивления стали и расчетные сопротивления смятию элементов в болтовых соединениях, Н/мм
Временное сопротивление стали соединяемых элементов
| для болтов
|
| класса точности А
| классов точности В и С
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Примечание - Значения расчетных сопротивлений, указанные в таблице, вычислены по формулам раздела 6 с округлением до 5 Н/мм .
|
Таблица Г.7 - Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов
Номинальный диаметр болтов, мм
| , Н/мм , для болтов из стали марок
|
| по ГОСТ 535*
| по ГОСТ 19281*
|
| Ст3пс4, Ст3пс2, Ст3сп4, Ст3сп2
| 09Г2С-6, 09Г2С-8
| 12, 16, 20
|
|
| 24, 30
|
|
|
|
|
| 42, 48, 56
|
|
| 64, 72, 80
|
|
| 90, 100
|
|
| 110, 125, 140
|
|
| * Расчетные сопротивления для болтов из других сталей вычисляются по формулам раздела 7.
| Примечания
| 1 Сталь по ГОСТ 535 должна поставляться по 1-й группе.
| 2 В таблице указаны значения расчетных сопротивлений, вычисленные по формулам раздела 7 с округлением до 5 Н/мм .
|
Таблица Г.8 - Нормативные и расчетные сопротивления, Н/мм , растяжению высокопрочных болтов по ГОСТ 22356 из стали марки 40Х "селект"
Номинальный диаметр резьбы, мм
|
|
| 16, 20, (22), 24, (27)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Примечание - Размеры, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.
|
Таблица Г.9 - Площади сечения болтов, см , по ГОСТ 1759.4
, мм
|
| (18)
|
| (22)
|
| (27)
|
|
|
|
|
| 2,01
| 2,54
| 3,14
| 3,80
| 4,52
| 5,72
| 7,06
| 10,17
| 13,85
| 18,09
|
| 1,57
| 1,92
| 2,45
| 3,03
| 3,53
| 4,59
| 5,61
| 8,16
| 11,20
| 14,72
| Примечания
| 1 Площади сечения болтов диаметром свыше 48 мм принимают по ГОСТ 24379.0.
| 2 Размеры, заключенные в скобки, не рекомендуется применять в конструкциях, кроме опор ВЛ и ОРУ.
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(справочное)
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
Таблица Д.1 - Физические характеристики материалов для стальных конструкций
|