Обов’язкові вимоги цих норм надруковані звичайним шрифтом, рекомендовані положення та пояснення — дрібним.

Сфера використання

Вимоги цих норм поширюються на проектування, виготовлення і монтаж будівельних сталевих конструкцій будівель і споруд різного призначення, що працюють при температурі навколишнього середовища не вище 100°С і можливим короткочасним підвищенням до 150°С (без ознак надзвичайної ситуаціъ).

Норми встановлюють вимоги до проектування сталевих конструкцій, у тому числі при їхній реконструкції, а також при визначенні придатності до експлуатації існуючих конструкцій, що мають дефекти і пошкодження.

Під час проектування, виготовлення і монтажу сталевих конструкцій, що перебувають в особливих умовах експлуатації (наприклад, конструкції доменних печей, магістральних і технологічних трубопроводів, резервуарів спеціального призначення, конструкцій будівель, що підлягають сейсмічним, інтенсивним температурним впливам або впливам агресивних середовищ, конструкцій гідротехнічних споруд), конструкцій унікальних будівель і споруд, а також спеціальних видів конструкцій (попередньо напружених, трансформованих, мобільних) необхідно дотримуватись додаткових вимог, які відображають особливості роботи цих конструкцій, передбачені відповідними нормативними документами, затвердженими чи погодженими відповідно до законодавства України.

Норми не поширюються на вибір технічних рішень та роботи по спеціальному захисту сталевих конструкцій (вогнезахист, захист від корозії, вибухозахищеність тощо).

 

Нормативні посилання

 

У цих нормах використані посилання на документи, наведені у додатку А.

 

Терміни, визначення понять і позначення

 

У цих нормах застосовані терміни, визначення понять і позначення, наведені у додатку Б.

 

ВИМОГИ ПРОЕКТУВАННЯ

 

Основні принципи забезпечення надійності, безпеки, довговічності та економічності конструкцій

Загальні вимоги

 

1.1.1.1 Надійність конструкцій повинна бути забезпечена відповідно до вимог ДБН В.1.2-14.

 

1.1.1.2 При проектуванні конструкцій повинні бути забезпечені експлуатаційна придатність і безпека протягом терміну експлуатації, визначеного у завданні на проектування. Окрім цього, проектування конструкцій виконують з врахуванням вимог охорони навколишнього середовища, а також інших особливих умов, наведених у завданні на проектування.

Для цього необхідно:

- забезпечувати надійність конструкцій за рахунок виконання вимог до вибору матеріалів, конструювання та розрахунків;

- приймати конструктивні рішення, що забезпечують міцність, жорсткість, стійкість і просторову незмінюваність будівель і споруд в цілому та їхніх окремих елементів під час транспортування, монтажу та експлуатації, при цьому передбачаючи в’язі залежно від основних параметрів будівлі та режиму її експлуатації (конструктивної схеми, прольотів, типів кранів та режимів їхньої роботи, температурних впливів тощо);

- передбачувати заходи щодо забезпечення довговічності конструкцій та захисту їх від корозії, впливу вогню і тепла, зносу та стирання;

- враховувати вимоги ДБН В.1.1-7 ДБН В.1.2-7 та інших відповідних нормативних документів стосовно забезпечення міцності та стійкості несучих конструкцій в умовах пожежі;

- передбачувати технологічність виготовлення та монтажу конструкцій;

- забезпечувати збираність конструкцій розрахунком точності геометричних параметрів згідно з ДСТУ-Н Б.В.1.3, зі встановленням необхідності контрольного чи загального збирання або використанням регулювальних пристроїв;

- враховувати відхилення від проектних розмірів і геометричної форми елементів конструкцій, які допускаються під час виготовлення та зведення;

- встановлювати методи та обсяги контролю під час виготовлення та зведення конструкцій, а також у процесі їхньої експлуатації, включаючи, при необхідності, виконання випробувань окремих елементів, вузлів, з’єднань і конструкцій в цілому, а також, при необхідності, встановлення контрольно-сигнальних систем чи інших засобів моніторингу;

- передбачати можливість огляду, обстеження і діагностики, а також проведення профілактичних і ремонтних робіт. При необхідності передбачати для цього ходові сходи та площадки, спеціальні пристосування (столики, провушини, фіксатори тощо) для забезпечення можливості кріплення постійних і тимчасових пристосувань, а також пристосувань для встановлення засобів діагностики технічного стану конструкцій в процесі експлуатації.

 

1.1.1.3 У робочих кресленнях конструкцій і в документації на замовлення матеріалів слід наводити відомості про:

- категорію конструкції та її елементів за призначенням та напруженим станом відповідно до Додатку В;

- сталі та додаткові вимоги до них, передбачені нормативними документами і цими нормами;

- спосіб виконання зварних з’єднань, вид і режим зварювання, типи, марки, діаметри електродів для механізованого зварювання, положення шва при зварюванні, тип підкладки для стикових швів;

- клас міцності і точності болтів, спосіб підготовки (обробки) контактних поверхонь для фрикційних з’єднань, величину контрольованого натягу болтів;

- розміщення і розміри зварних, болтових і фрикційних з’єднань із вказівкою виконання їх у заводських чи монтажних умовах і за необхідності послідовність накладання швів і встановлення болтів, способи контролю якості;

- вид та спосіб виконання засобів вогнезахисту, вогнезахисна здатність яких забезпечує нормований клас вогнестійкості за ДСТУ Б-В.1.1-17.

 

1.1.1.4 У необхідних випадках під час роботи прокату на розтяг у напрямку його товщини при замовленні сталі слід зазначати клас суцільності за ГОСТ 27772.

З урахуванням особливостей конструкцій та їх вузлів рекомендується при замовленні сталі враховувати класифікацію листового прокату в залежності від значення відносного звуження за ГОСТ 28870.

 

1.1.1.5 Робочі креслення сталевих конструкцій повинні розроблятись з врахуванням вимог щодо виготовлення і монтажу, а також з врахуванням виду (типу) вогнезахисного покриття (облицювання) та способу його нанесення.

У проекті слід указувати послідовність монтажу елементів і виконання вузлів, а також допустимі монтажні навантаження, якщо зазначені чинники враховувались під час визначення розрахункових зусиль.

 

1.1.1.6 У проекті слід використовувати конструктивні рішення, що підвищують корозійну стійкість за рахунок раціонального вибору сталі, концентрації матеріалу в перерізах, вибору геометричної форми конструкції в цілому, та її елементів зокрема, а також їх розташуванні у просторі, опору внутрішнім факторам корозії (місцевій, піттінговій, контактній, щілинній корозії, корозійному розтріскуванню, міжкристалевій корозії, корозійній утомленості тощо).

Також слід передбачити антикорозійний захист з урахуванням вимог ДСТУ 21.513 до первинного захисту (підвищення корозійної стійкості конструктивної форми) і вторинного захисту (підвищення довговічності засобів і методів протикорозійного захисту). Конструктивні заходи, що забезпечують підвищення корозійної стійкості під час проектування, наведено у додатку Ф.

При відсутності доступу для огляду і ремонту конструктивних елементів довговічність первинного і вторинного захисту повинна відповідати терміну служби конструкції без технічного обслуговування.

 

1.1.1.7 При проектуванні сталевих конструкцій, що підлягають безпосередньому впливу рухомих, вібраційних та інших змінних навантажень, які викликають можливість руйнувань від утомленості, слід враховувати вимоги до вибору сталі, конструювання і технології виготовлення, а у випадках, указаних у нормах, виконувати розрахунок на витривалість.

 

1.1.1.8 При конструюванні сталевих зварних конструкцій слід знижувати негативний вплив залишкових деформацій і напружень, у тому числі зварних, а також концентрації напружень, передбачати відповідні рішення (з найбільш рівномірним розподілом напружень в елементах і деталях, без вхідних кутів, різких перепадів перерізу та інших концентраторів напружень) і технологічні заходи (порядок збирання і зварювання, попередній вигин, механічне оброблення відповідних зон струганням, фрезеруванням, зачисткою абразивним кругом тощо).

 

 

Рекомендації

1.1.2.1 Рекомендується:

- обирати оптимальні за техніко-економічними показниками конструктивні схеми будівель і споруд, а також перерізи елементів конструкцій з урахуванням їхнього призначення та умов експлуатації;

- застосовувати економічні профілі прокату та ефективні сталі;

- дотримуватися однотипності конструктивних елементів та вузлів, що досягається застосуванням уніфікованих рішень;

- застосовувати прогресивні конструкції (просторові системи із стандартних елементів; конструкції, що поєднують несучі та огороджувальні функції; попередньо напружені, вантові, тонколистові та комбіновані конструкції зі сталей різної міцності);

 

- передбачати технологічність і найменшу трудомісткість виготовлення конструкцій; враховувати виробничі можливості та потужність технологічного і кранового устаткування підприємств-виробників, передбачати заводські з’єднання прогресивних типів (механізоване зварювання, з’єднання на болтах, у тому числі на високоміцних та ін.); використовувати можливість фрезерування торців для потужних стійок і колон;

- виконувати розділення конструкцій на відправні елементи з урахуванням виду транспорту та габаритів транспортних засобів, підіймально-транспортного та іншого устаткування монтажних організацій, раціонального та економічного транспортування конструкцій, а також виконання максимального обсягу робіт на підприємстві-виробнику;

- застосовувати конструкції, що забезпечують технологічність і найменшу трудомісткість монтажу; застосовувати монтажні з’єднання на болтах, у тому числі фланцеві та фрикційні, з фрезерованими торцями (зварні монтажні з’єднання допускати лише при відповідному обґрунтуванні); передбачати монтажні кріплення елементів (монтажні столики тощо);

- встановлювати показники довговічності з урахуванням конструктивних, технологічних та експлуатаційних обмежень паспортних характеристик режиму експлуатації будівель і споруд.

 

1.1.2.2 Для конструкцій, що перебувають в умовах агресивних впливів рекомендується застосовувати сталевий прокат зі сталей з підвищеною корозійною стійкістю.

 

1.1.2.3 Конструкції, які можуть підлягати впливу розплавленого металу (у вигляді бризок при розливанні металу, при прориві металу з печей чи ковшів), рекомендується захищати облицюванням або огороджувальними стінками, виконаними з вогнетривкої цегли або жаротривкого бетону, які захищені від механічних ушкоджень.

 

1.1.2.4 Конструкції, що підлягають тривалому впливу променевої чи конвекційної теплоти або короткочасному впливу вогню під час аварій теплових агрегатів, рекомендується захищати металевими екранами чи футеруванням з цегли або жаротривкого бетону.

Основні розрахункові вимоги

1.1.3.1 Кліматичні дані району будівництва слід приймати згідно з ДБН В.1.2-2.

Розрахункові технологічні температури встановлюються завданням на розроблення будівельної частини проекту.

 

1.1.3.2 Навантаження і впливи з урахуванням їх одночасної дії і найбільш несприятливих сполучень слід приймати згідно з ДБН В.1.2-2, ДБН В.1.1-12, а також за іншими нормативними документами і завданням на проектування. Групи режимів роботи кранів слід приймати відповідно до ГOCТ 25546.

 

1.1.3.3 Граничні значення прогинів і переміщень елементів конструкцій слід приймати відповідно до вимог ДСТУ Б В.1.2-3.

 

1.1.3.4 При проектуванні сталевих конструкцій слід дотримуватися правил забезпечення захисту від корозії. У проекті необхідно наводити дані про зонування будівлі (споруди) за складом та інтенсивністю агресивних впливів, класифікацією корозійних середовищ, вимоги до термінів експлуатації та відновлення захисних покриттів.

Усі конструкції повинні бути доступні для спостереження, очистки, фарбування. Конструкції не повинні затримувати вологу і ускладнювати провітрювання. Замкнуті профілі повинні бути герметизовані.

 

 

При відповідному техніко-економічному обґрунтуванні чи за вимогою замовника допускається збільшувати товщини прокату і стінок труб з урахуванням можливості корозії та підвищення межі вогнестійкості конструкцій. При цьому для оцінки несучої здатності і довговічності конструкцій збільшення перерізів елементів враховувати не слід.

 

1.1.3.5 При проектуванні сталевих конструкцій, до яких у ДБН В.1.1-7 та інших нормативних документах встановлені вимоги до значення класу вогнестійкості, рекомендується враховувати вимоги стосовно проектування вогнестійких конструкцій, визначені у ДСТУ-Н Б В.2.6-ХХ:201Х[*].

 

1.1.3.6 Залежно від призначення конструкцій і можливих наслідків при досягненні ними граничних станів слід розрізняти три категорії конструкцій та їхніх елементів за призначенням:

А – конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких може призвести до повної непридатності до експлуатації будівлі чи споруди в цілому або його значної частини;

Б – конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких може призвести до ускладнення нормальної експлуатації будівель і споруд внаслідок виникнення недопустимих прогинів або переміщень;

В – допоміжні конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких не призводить до порушення експлуатаційних вимог, що висуваються до несучих конструкцій.

Залежно від можливості та причин досягнення граничних станів, а також виходячи з умов руйнування від утомленості чи крихкого руйнування слід розрізняти три категорії конструкцій та їхніх елементів за напруженим станом:

I – конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких можливе в результаті безпосереднього впливу динамічного рухомого чи вібраційного навантаження;

II – конструкції та елементи, досягнення граничних станів яких можливе лише при поєднанні несприятливих чинників (динамічного чи вібраційного навантаження, концентраторів напружень, зон напружень розтягу тощо);

III – конструкції та елементи, руйнування від утомленості чи крихке руйнування яких неможливо через відсутність несприятливих чинників або через їхній незначний вплив.

Перелік конструкцій та елементів із вказівкою категорій за призначенням і за напруженим станом наведено в додатку В, табл. В.1.

 

1.1.3.7 Елементи і конструкції, що розглядаються в цих нормах, поділяються на три класи залежно від прийнятого в розрахунку виду напружено-деформованого стану (НДС) розрахункового перерізу:

1 клас – НДС, при якому нормальні напруження  на всіх ділянках розрахункового перерізу є меншими за розрахунковий опір сталі R_y і можуть досягнути його лише в найбільш напружених волокнах перерізу  = R_y (пружна робота перерізу – рис. 1.1.1, а);

2 клас – НДС, при якому нормальні напруження  на деяких ділянках розрахункового перерізу є меншими за розрахунковий опір сталі R_y, а на інших ділянках – дорівнюють йому (пружно-пластична робота перерізу — рис. 1.1.1, б);

3 клас – НДС, при якому нормальні напруження  по всій площі розрахункового перерізу дорівнюють розрахунковому опору сталі R_y (пластифікація всього перерізу з утворенням пластичного шарніру — рис. 1.1.1, в).

а б в

Рис. 1.1.1 Класифікація перерізів за видом НДС

 

Розрахункові схеми й основні передумови розрахунку повинні відображати дійсні умови роботи сталевих конструкцій.

Сталеві конструкції необхідно, як правило, розраховувати як єдині просторові системи з урахуванням чинників, що визначають напружений і деформований стан за потреби з урахуванням нелінійних властивостей розрахункової схеми. У необхідних випадках розрахунок конструкції на різних етапах монтажу або експлуатації необхідно виконувати з урахуванням впливу чинників, що визначають її напружено-деформований стан на кожному з етапів.

При поділі єдиних просторових систем на окремі плоскі підсистеми слід враховувати взаємодію елементів між собою і основою.

Вибір розрахункових схем, а також методів розрахунку сталевих конструкцій рекомендується здійснювати з урахуванням ефективного використання ЕОМ.

При поділі системи на окремі елементи розрахункові зусилля (поздовжні і поперечні сили, згинальні та крутні моменти) в статично невизначуваних конструкціях допускається визначати за недеформованою схемою з припущенням пружної роботи сталі.

Розрахунок окремих елементів на дію цих зусиль слід виконувати за деформованою схемою, що враховує вплив переміщень під навантаженням.

Розрахунок статично невизначуваних конструкцій як єдиних систем допускається також виконувати за деформованою схемою в межах пружної роботи сталі.

 

1.1.3.8 Вимоги цих норм передбачають такі розрахункові моделі несучих конструкцій:

- окремі конструктивні елементи (наприклад, розтягнуті і стиснуті стрижні, балки, стійки і колони суцільного перерізу тощо);

- плоскі або просторові системи, закріплені від перекосу (рис. 1.1.2, а); розрахунок таких конструкцій може бути виконаний шляхом розрахунку окремих елементів з урахуванням їхньої взаємодії між собою і з основою;

- плоскі або просторові системи, не закріплені від перекосу (рис. 1.1.2, б); при розрахунку таких конструкцій поряд із перевіркою окремих елементів слід враховувати можливість досягнення граничного стану системи в цілому;

- листові конструкції (оболонки обертання), що перебувають у безмоментному напруженому стані.

При спеціальному обґрунтуванні припустимо використовувати більш точні розрахункові моделі (наприклад, геометрично чи фізично нелінійні, чи моделі, які враховують моментну роботу оболонкових конструкцій).

Для розрахункових моделей у формі окремих конструктивних елементів чи систем, закріплених від перекосу, перевірка стійкості виконується як для окремих стрижневих елементів на основі розгляду їхніх розрахункових довжин, визначених без урахування рівня навантаженості сусідніх елементів.

Для систем, не закріплених від перекосу, поряд із перевіркою стійкості окремих елементів повинна бути виконана перевірка загальної стійкості. При перевірці загальної стійкості коефіцієнт надійності за загальною стійкістю g_s не повинен бути меншим за 1,3.

 

1.1.3.9 Для елементів, ослаблених у розрахунковому перерізі отворами для болтових з’єднань, окрім фрикційних, при розрахунках на міцність і витривалість слід приймати площу перерізу нетто А_n, на стійкість і жорсткість – площу перерізу брутто А.

 

 

а

б

Рис. 1.1.2 Розрахункові моделі несучих конструкцій у вигляді стрижневих систем, закріплених (а) і не закріплених (б) від перекосу