Расчетные сопротивления одновинтового соединения профилей

ВВЕДЕНИЕ

В мировой строительной практике холодногнутые профили из оцинкованной стали широко применяются для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Отечественная фирма ООО «Балт-Профиль» (г. Санкт-Петербург) разработала номенклатуру из нескольких типов таких профилей и освоила их массовое производство. Эти профили применяются для выполнения каркасов малоэтажных зданий, мансард и навесов.

Материал профилей – оцинкованная сталь толщиной от 0,6 до 2,0 мм.

Профили изготовляют методом непрерывной прокатки на профилегибочных станах. Применение этих профилей в несущих конструкциях имеет ряд особенностей, связанных с тонкостенностью и формой сечения, работой соединений, коррозионной стойкостью и защитой от огня профилей.

Работа этих конструкций под нагрузкой имеет следующие особенности:

· возможность потери местной устойчивости полок и стенок профилей при продольном сжатии, если соотношение их ширины и толщины превышает 60;

· изгибаемые и сжатые профили несимметричного сечения работают с кручением;

· сплошные профили обладают значительной теплопроводностью и могут быть «мостиками холода» в ограждающих конструкциях.

Для снижения теплопроводности гнутых профилей на их стенках в процессе прокатки выполняется перфорация в виде продольных просечек. Перфорированные профили (или так называемые «термопрофили») обладают пониженной теплопроводностью, сопоставимой с деревянными элементами такой же площади сечения благодаря увеличению пути прохождения теплового потока между полками профиля.

В связи с тем, что применение легких стальных конструкций из гнутых профилей имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными стальными конструкциями из прокатных профилей, их внедрение в практику малоэтажного строительства в России является актуальным и экономически обоснованным.

Ниже приводятся рекомендации по проектированию, изготовлению и монтажу стальных конструкций малоэтажных зданий из тонкостенных гнутых профилей из оцинкованной стали, поставляемых ООО «Балт-Профиль».

 

 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации распространяются на проектирование, изготовление и монтаж легких несущих конструкций покрытия с применением стальных гнутых профилей, поставляемых ООО «Балт-Профиль» по ТУ 1121-001-13830080 и именуемых в дальнейшем «профили».

1.2. При проектировании конструкций из профилей необходимо соблюдать требования СНиП II-23-81 «Стальные конструкции», Еврокода 3 и настоящих Рекомендаций.

1.3. Профили рекомендуется применять для несущих элементов покрытия, перекрытия, стен зданий высотой не более 10м. и мансард при расчетных нагрузках, не превышающих 400кгс/м². Применение профилей в неразрезных несущих конструкциях не рекомендуется.

1.4. Область применения профилей и способы их защиты от коррозии принимаются в зависимости от степени агрессивности среды в соответствии со СНиП 2.03.11-85 для несущих и ограждающих конструкций из оцинкованной стали.

1.5. Профили рекомендуется применять в неагрессивных и слабоагрессивных средах в климатических районах с температурой наружного воздуха не выше +40°С и не ниже -65°С при влажности воздуха не более 65%.

1.6. Огнестойкость открытых конструкций из профилей составляет не менее R15. Огнестойкость конструкций из профилей, защищенных другими материалами, должна соответствовать требованиям СНиП 21-01-97.

1.7. Применение несущих конструкций из профилей не рекомендуется:

· при динамических и вибрационных нагрузках с коэффициентом асимметрии цикла менее 0,7;

· при сейсмичности площадки строительства более 7 баллов.

2. МАТЕРИАЛЫ

 

2.1. Основные несущие конструкции каркаса следует изготовлять из следующих материалов:

· сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий по ГОСТ 14918, групп ХП и ПК, высшего или первого класса по толщине цинкового покрытия, нормальной разнотолщинности НР, нормальной точности прокатки по толщине БТ, нормальной плоскостности ПН с обрезной кромкой 0;

· горячеоцинкованная сталь марки 08гс по ТУ 14-1-1492 с гарантированным пределом текучести не менее 230 МПа;

· импортные и отечественные рулонные оцинкованные стали, отвечающие требованиям ГОСТ 14918 к сталям ХП и ПК. По согласованию с заказчиком допускается для ненесущих элементов профили изготовлять из стали группы ОН по ГОСТ 14918.

2.2. Толщина сталей без учета толщины защитного покрытия принимается от 0,6 до 2,0 мм в зависимости от типа профиля.

 

По требованию заказчика для изготовления профилей возможно применение рулонной оцинкованной стали с полимерным покрытием по ГОСТ Р 52146-2003.

2.3. Расчетные сопротивления стали профилей приводятся в табл. 1.

Расчетные характеристики стали профилей

Таблица 1

Напряженное состояние	Нормативное сопротивление, МПа	Расчетное сопротивление, МПа
предел текучести	временное сопротивление	по пределу текучести	по временному сопротивлению
Растяжение, сжатие и изгиб
Сдвиг (срез)				-
Смятие			-

 

2.4. При определении массы профилей масса цинкового покрытия, нанесенного с двух сторон, не менее 414 г. на м² заготовки.

2.5. Относительное удлинение стали – не менее 16%.

2.6. В качестве утеплителя в конструкциях из профилей рекомендуется применять следующие материалы:

· минераловатные плиты PAROC UNS-37 плотностью не более 35 кгс/м³ на основе базальтового волокна;

· плиты из базальтового волокна по ГОСТ 9573;

· минераловатные плиты плотностью 30-35кг/м³ марки «Нобасил М» фирмы АО «Изомат» (Словакия); URSA, Rockwool;

· Целлюлозная вата «ЭКОВАТА» плотностью 35-50 кг/м (сертификат соответствия NPOCCRU CЛ 19 НОО 182).

· материалы, плотность и теплопроводность которых соответствует вышеуказанным утеплителям.

2.7. Облицовку конструкций из профилей рекомендуется выполнять из трудногорючих (негорючих) материалов, например, цементно-стружечных, гипсокартонных или гипсоцементных плит толщиной не менее 12мм и других аналогичных материалов.

3. ТИПЫ И РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОФИЛЕЙ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

3.1. Поперечные сечения профилей приводятся на рис. 1-6. Расчетные характеристики профилей приводятся в таблицах 2-7. На рис.1-2 приводятся размеры отверстий в перфорированных профилях марок ТН и ТС.

3.2. При определении расчетных характеристик профилей в табл. 2-6 учитывалось возможное снижение площади рабочего сечения профиля, его моментов инерции и сопротивления за счет местной потери устойчивости продольно сжатых полок или стенки профиля в пределах его упругой работы при жатии и изгибе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Редуцированная (уменьшенная) площадь сечения граней, потерявших местную устойчивость, определялась с учетом требования СНиП II-23-81, Еврокода 3 и ГОСТ 24045-94.

При определении расчетных характеристик «термопрофилей», перфорированная часть стенки исключалась из расчетной площади сечения.

3.1. Расчетные геометрические характеристики профилей при растяжении определяются для полного поперечного сечения.

3.2. Допуски на геометрические размеры профилей принимаются по ТУ 1121-001.

3.3. Основными метизами для расчетных соединений профилей между собой в стальных конструкциях являются самосверлящие самонарезающие винты диаметром от 4,2 до 6,3 мм, поставляемые фирмами «SFS» и «HILTI».

3.4. В монтажных стыках конструкций из профилей допускается применять болтовые, заклепочные и винтовые соединения.

3.5. Для крепления профилей к конструкциям из бетона, железобетона или кирпича рекомендуется использовать самоанкерующиеся болты БСР по ГОСТ 28778 или ГОСТ 24379.0 Диаметр болтов 10-12мм, длина – не менее 150мм.

Самосверлящие самонарезающие винты должны соответствовать требованиям DIN 7504, выполняться методом холодной высадки на автоматах с последующей накаткой резьбы и после закалки и отпуска иметь твердость на

3.6. поверхности и в сердцевине не менее 560 и 270HV (по Викерсу) соответственно и временное сопротивление не менее 50 кН/см².

3.7. Винты и другие метизы для крепления профилей должны иметь цинковое или кадмиевое покрытие толщиной не менее 10 мкм.

3.8. Расчетные характеристики соединений профилей на самосверлящих самонарезающих винтах (ССВ) в зависимости от толщины соединяемых элементов приводятся в табл. 8 и 9.

Таблица 8

Диаметр винта, мм	Шаг нарезки винта, мм	Расчетное сопротивление (кгс) при толщине профилей (мм)
1,0	1,5	2,0
4,2	1,4
4,8	1,6
5,5	1,8
6,3	2,5

 

 

Таблица 9

Диаметр винта, мм	Расчетное сопротивление (кгс) при толщине профилей (мм)
1,0	1,5	2,0
4,2
4,8
5,5
6,3

Примечание: Значения в таблицах 8 и 9 получены с учетом результатов испытаний.

 

 

4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА

4.1. Расчет элементов на осевые силы и изгиб

4.1.1. Расчет на прочность элементов из профилей на центральное растяжение или сжатие N следует выполнять по формуле:

· при растяжении

· при сжатии

где γ_с=0,75 – коэффициент условий работы;

F_p – полная площадь сечения профиля;

F_с – редуцированная площадь сечения профиля по табл.2-7.

4.1.2. Расчет на устойчивость элементов, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле:

Значения φ следует определять в зависимости от гибкости.

по табл. 72 СНиП II-23-81, где - расчетная длина;

- минимальный радиус инерции сечения по табл.. 2-7.

4.1.3. Сжатые элементы из одиночного профиля рекомендуется укреплять планками или решеткой.

При отсутствии планок или решетки такие элементы помимо расчета на устойчивость следует проверять с учетом изгибно-крутильной формы потери устойчивости в соответствии с п.5.5 СНиП II-23-81.

4.1.4. Для составных сжатых элементов, ветви которых из профилей соединены планками или решетками, гибкость отдельных ветвей должна быть не более 30 между планками или 60 между узлами решетки.

4.1.5. Расчет составных элементов из профилей, соединенных вплотную или через прокладки, следует выполнять как сплошностенчатых при условии, что расстояния между соединениями профилей между собой не превышают 300мм для сжатых элементов и 500мм для растянутых.

4.1.6. Расчет соединительных планок и решеток составных элементов должен выполняться согласно п.п.5.8.-5.10 СНиП II-23-81.

4.1.7. Расчет на прочность элементов из одиночных профилей, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле

 

где W_min - момент инерции соответствующего профиля по табл. 2-7.

4.1.8. В местах приложения сосредоточенной нагрузки к сжатой полке, а также в опорных сечениях несущего элемента стенку рекомендуется укреплять ребрами жесткости и не рассчитывать ее прочность. В этих местах перфорированную стенку следует укреплять обязательно.

4.1.9. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения из спаренных профилей, изгибаемых в плоскости стенки, следует выполнять по формуле

 

где W_c - следует определять для сжатого пояса, но не более, чем для ширины равной 40 t.

- коэффициент, определяемый по приложению 7 СНиП II-23-81.

4.1.10. Расчет на устойчивость балок швеллерного и С-образного сечения следует выполнять как для балок двутаврового сечения в зависимости от параметра α и коэффициента φ₁, принимая моменты инерции сечения по табл. 2-6.

 

 

 

где и h -расчетная длина и высота сечения балки.

b_pi -расчетная ширина каждой грани сечения балки.

 

Значения ψ принимаются по табл. 77 и 78 по СНиП II-23-81 в зависимости от характера нагрузки и параметра α.

Значение коэффициента необходимо принимать

· при φ₁ ≤ 0,85 = φ₁

· при φ₁ > 0,85 = 0,68 + 0,21 φ₁, но не более 1,0.

 

4.1.11. Устойчивость балок не требуется проверять при передаче нагрузки через сплошной деревянный или металлический настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный. Закрепление сжатого пояса в горизонтальной плоскости должно быть рассчитано на фактическую поперечную силу. Связи в плоскости растянутых полок профилей рекомендуется выполнять в соответствии с разделом 6.

4.1.12. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в двух главных плоскостях, следует выполнять по формуле

 

где х и у – координаты рассматриваемой точки сечения относительно главных осей;

I_x и I_y – моменты инерции профилей по табл. 2-7.

4.1.13. Для стенок балок должны выполняться следующие условия:

 

 

 

где

4.1.14. Расчет на прочность внецентренно - сжатых и сжато изгибаемых элементов выполнять не требуется при значении приведенного эксцентриситета .

В прочих случаях расчет следует выполнять по формуле

 

4.1.15. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изогнутых элементов из профилей выполняется в плоскости действия момента по формуле:

 

 

где F_c – редуцированная площадь профиля.

Коэффициент определяется как для сплошностенчатых стержней по табл. 74 СНиП II-23-81 в зависимости от условной гибкости и приведенного относительного эксцентриситета определяемого по формуле:

 

 

где

 

 

(здесь е – эксцентриситет).

Расчет соединений профилей

4.4.1. В винтовых соединениях профилей при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между метизами крепления следует принимать равномерным.

4.4.2. Соединения профилей на самосверлящих самонарезающих винтах (ССВ) рассчитываются на срез, продавливание и выдергивание (отрыв).

4.4.3. Предельное срезающее усилие N_в, которое может быть воспринято одним винтом ССВ, рекомендуется определять по формуле

 

N_в = 0,8 α R_u d t

 

где α = 3,2

t и d – толщина более тонкого из соединяемых профилей и диаметр винта;

R_u – расчетное сопротивление стали профиля.

4.4.4. Предельное усилие N_p, которое может быть воспринято одним винтом ССВ, при растяжении, рекомендуется определять по формулам:

на продавливание

· при статической нагрузке N_рс = 0,8 d_шtR_u

· при повторной (ветровой) нагрузке N_pn= 0,4d_шtR_u

при выдергивании (отрыв) N_pB= 0,5d_шtR_u

 

где t₁- толщина более толстого из соединяемых профилей;

d_ш - диаметр пресс-шайбы винта.

4.4.5. Количество n винтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

 

где N_min - меньшее из значений расчетного усилия для одного винта, вычисленных по п.п. 4.4.3 и 4.4.4.

4.4.6. При действии на соединение момента, вызывающего сдвиг соединяемых профилей, распределение усилия на винты следует принимать пропорционально расстоянию от центра тяжести соединения до рассматриваемого винта.

4.4.7. Винты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и растяжение.

4.4.8. В креплениях одного профиля к другому через фасонки, прокладки или другие промежуточные элементы, а также в креплениях с односторонней накладкой, количество винтов должно быть увеличено на 15% по сравнению с расчетным.

4.4.9. Шаг винтов, соединяющих профили в единый элемент, определяется по условной поперечной силе Q_y, принимаемой постоянной по всей длине элемента и определяемой по формуле:

 

Сдвигающее усилие на 1см длины элемента равно

где S_П – статический момент профиля относительно нейтральной оси Х-Х сечения сжатого элемента.

Шаг винтов, соединяющих профили, равен

где [N]_В – предельное допустимое усилие на один винт по срезу или смятию (см. табл.8, 9 или результаты расчета по п.п. 4.4.3 или 4.4.4).

4.4.10. Прочность соединений элементов из профилей с опорами при совместном действии среза и растяжения (отрыва) проверяется по формуле:

 

где N_х и N_у – расчетные срезающие усилия на один винт, направленные параллельно главным осям поперечного сечения;

Р – расчетное растягивающее (отрывающее) усилие на один винт;

[N₁] и [Р₁] – допускаемые усилия на один винт при срезе и растяжении соответственно определяются экспериментальным путем. (см. табл. 8 - 9)

4.4.11. Прочность соединений элементов из профилей на опорах проверяется по формуле:

 

где m – коэффициент условия работы, равный:

m = 0,8 – для соединений на самонарезающих винтах.

 

5. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПРОФИЛЕЙ

 

5.1. Расчетные нагрузки

5.1.1. При проектировании конструкций из профилей следует учитывать следующие нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации зданий и сооружений, в соответствии со СНиП 2.01.07-85:

· снеговые для I-IV снеговых районов;

· ветровые для I-IV ветровых районов;

· сейсмические;

· вес конструкций;

· нагрузки от оборудования, людей, складируемых материалов и изделий.

5.1.2. При расчете конструкций для условий возведения зданий и сооружений расчетные значения снеговых и ветровых нагрузок следует снижать на 20%.

5.1.3. Расчетные снеговые нагрузки следует принимать в соответствии с изменением №2 к СНиП 2.01.07-85 от 01.07.2003г.

5.1.4. При расчете элементов несущих конструкций необходимо учитывать варианты с повышенными местными снеговыми нагрузками в соответствии с обязательным приложением 3, СНиП 2.01.07-85.

В тех случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций возникают при частичном загружении, следует рассматривать схемы со снеговой нагрузкой, действующей на половине или четверти пролета.

5.1.5. При определении расчетной ветровой нагрузки для конструкций зданий пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не учитывать.

При расчете элементов конструкций и их креплений в углах здания и по внешнему контуру покрытия следует учитывать местное отрицательное давление ветра с аэродинамическим коэффициентом Се= -2, распределенное вдоль поверхностей на ширину 1,5м.

5.1.6. При расчете прогиба и перемещений конструкций из профилей следует учитывать следующие требования:

 

· конструктивные (обеспечение целостности примыкающих друг к другу элементов и их стыков, обеспечение заданных уклонов);

· физиологические (предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при колебаниях, связанных с «зыбкостью»);

· обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций;

· нормативная снеговая нагрузка составляет 70% от расчетной.

Каждое из указанных требований должно быть выполнено при расчете независимо от других.

5.1.7. Для элементов конструкций, предельные прогибы и перемещения которых не указаны в СНиП 2.01.07-85, вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения не должны превышать пролета и вылета консоли.

 

Фермы покрытия

5.2.1. Профили с высотой стенки от 100 до 250мм рекомендуется использовать для изготовления следующих типов ферм с раскосной решеткой:

· двускатные треугольные (рис. 7а);

· двускатные трапециевидные (рис. 7б);

· односкатные (рис.7в);

· с параллельными поясами (рис. 7г).

5.2.2. Пролет двускатных ферм рекомендуется принимать от 6 до 15м.

5.2.3. Фермы рекомендуется выполнять симметричными относительно вертикальной плоскости с прикреплением элементов решетки к поясам двумя полками (рис. 8).

Пояса ферм выполняются из одиночных профилей (рис. 9а), парных профилей (рис.9б) или в усиленном варианте, включающем парные профили с одиночным профилем между ними (рис. 9в).

Решетку рекомендуется выполнять из одиночных или спаренных профилей С- образного сечения марок С и ПС.

Варианты узлов и сечения поясов и элементов решетки ферм приводятся на рис. 10-11.

5.2.4. Несмотря на то, что в узлах ферм из профилей имеются эксцентриситеты, пояса и элементы решетки допускается рассчитывать без учета изгибающих моментов в узлах.

При приложении нагрузок вне узлов фермы пояса должны быть рассчитаны на совместное действие продольных усилий и изгибающих моментов.

5.2.5. Расчетные соединения элементов ферм в узлах выполняются с помощью самосверлящих самонарезающих винтов. Диаметр этих винтов не менее 5,5мм. В конструктивных соединениях допускается применение винтов меньшего диаметра.

5.2.6. При расчете ферм винтовые соединения в узлах допускается принимать шарнирными.

5.2.7. Расстояние между краями смежных элементов решетки в узлах следует принимать не менее 5мм и не более 10мм.

5.2.8. В случае недостаточного размера полок или стенок поясов для прикрепления к ним элементов решетки в отдельных узлах ферм рекомендуется предусмотреть фасонки, расположенные между стыкуемыми элементами, или накладки толщиной от 1,5 до 2мм из оцинкованной стали.

5.2.9. Самосверлящие винты в узлах ферм следует располагать на максимальных расстояниях друг от друга в два или несколько рядов. Каждый конец элемента следует прикреплять не менее чем двумя винтами. Расстояние между центрами винтов в любом направлении следует принимать не менее 2d, а расстояние от центра винта до края элемента – не менее 1,5d, где d – номинальный диаметр пресс шайбы винта.

-------------------------------------------------------

* Пример расчета фермы из профилей приводится в приложении 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Колонны и стойки

5.4.1. Колонны под значительные сосредоточенные нагрузки рекомендуется выполнять составными из профилей с высотой стенки 150-250 из стали толщиной не менее 1,5мм.

Варианты сквозного или сплошного сечения колонн приводятся на рис.15.

5.4.2. Стойки из одиночных профилей С- образного сечения рекомендуется использовать для каркаса перегородок и стен, а также для ненесущих элементов конструкции. Профили ТС используют для каркаса наружных стен.

5.4.3. Соединение профилей между собой в составных колоннах, а также крепление соединительных пленок к профилям, выполняются с помощью самосверлящих самонарезающих винтов, шаг которых определяется расчетом на условную поперечную силу, принимаемую постоянной по всей длине колонны (см. п. 4.4.9.)

5.4.4. Колонны и стойки рекомендуется выполнять без поперечных стыков по длине.

5.4.5. Оголовок колонны рекомендуется выполнять из профилей швеллерного сечения ПН или ТН.

Основание колонны рекомендуется зафиксировать между полками горизонтально расположенного профиля швеллерного сечения и в случае

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ И МОНТАЖУ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПРОФИЛЕЙ

7.1 Изготовление профилей и элементов конструкции

7.1.1. Изготовление профилей производится на технологическом оборудовании, обеспечивающем непрерывную прокатку профилей и их резку на мерные длины в ручном или автоматическом режиме.

7.1.2. Резка и сборка профилей производится с помощью разнообразных приспособлений и инструментов (гильотинные и электрические ножницы, дисковые пилы, просекатели, электрические дрели и шуруповерты и т.п.).

Применять при этом автогенную резку или сварку не допускается.

7.1.3. Соединения профилей между собой в конструкциях выполняются с помощью самосверлящих самонарезающих винтов. Качество винтов должно отвечать требованиям DIN 7504 и подтверждаться сертификатом.

7.1.4. В случае отказа при установке самосверлящего винта он может быть заменен на самосверлящий самонарезающий винт большего диаметра с пресс-шайбой.

7.1.5. Зазор между поверхностью присоединяемого элемента и пресс-шайбой самонарезающего винта после его установки не допускается.

Завинчивание саморезов производится только после обжатия соединяемых граней профилей с помощью специальных струбцин.

7.1.6. Минимальный крутящий момент устанавливается на шуруповерте в зависимости от диаметра винта и принимается от 4,5 до 14Нм для винтов диаметром от 4,2 до 6,3мм.

7.1.7 Винт должен устанавливаться строго перпендикулярно соединяемым граням и выходить из скрепленного пакета не менее, чем на два шага винтовой резьбы.

7.1.8. При соединении элементов из стали разной толщины с помощью самосверлящих винтов рекомендуется винт устанавливать со стороны более тонкого элемента.

7.1.9. В процессе изготовления конструкций из профилей необходимо осуществлять три вида контроля качества:

1. Рабочий контроль в процессе сборки включает:

· проверку количества установленных саморезов в соответствии с проектом;

· подбор вращающего момента на шуруповертах для установки самореза без зазора;

· визуальный контроль соединений для выявления брака при установке винтов;

· разметку мест расположения саморезов с помощью маркера ил мягкого карандаша.

Контроль сборки мастером включает:

· проверку паспорта или сертификата на самосверлящие винты на их соответствие требованиям проекта;

· контроль процесса разметки;

· оформление паспорта изделия на особо ответственные узлы конструкций после окончания сборки;

Контроль ОТК включает:

· визуальный контроль соответствия конструкции проекту;

· контроль качества установки и количества всех самосверлящих винтов в каждом расчетном соединении;

· контроль линейных и угловых размеров конструкции;

· выборочный контроль завинченности саморезов с помощью ручной тарированной отвертки;

· выборочный контроль дефектов профилей (вмятин, надрывов, нарушений защитного покрытия и др.).

7.1.10. Конструкции рекомендуется изготовлять на сборочном столе или стенде в заводских условиях или на месте строительства. Сборочный стол состоит из отдельных деревянных щитов, уложенных на ровную твердую площадку или раму. На внешнюю поверхность стола наносится разметка в виде геометрической схемы металлоконструкций, по которой осуществляется поэлементная раскладка и соединение отдельных элементов в единый укрупненный блок с помощью самосверлящих винтов.

Вместо сборочного стола можно использовать сборно-разборный стенд рамной конструкции из профилей.(рис. 25).

Количество сборочных столов или стендов зависит от производственных мощностей, выбранной технологии по изготовлению и монтажу каркаса здания, объемов выполняемых работ.

Огнестойкость конструкций

9.1. Для повышения огнестойкости конструкций из профилей рекомендуется использовать облицовку из гипсокартонных листов толщиной 12,5мм по ГОСТ 6266 или окрашивание специальными красками.

9.2. Рекомендуется также применение гипсокартонных листов повышенной огнестойкости для облицовки стен и перекрытий на лестничных клетках, тамбурах, кухнях и др.

9.3. Окраска профилей составом «Джокер» обеспечивает предел огнестойкости не менее 1 часа.

9.4. Утеплитель должен выполняться из негорючих материалов.

9.5. Предел огнестойкости стеновой конструкции с 2 листами ГКЛО (лист огнестойкий) обшивки с каждой стороны составляет Е1 75.

9.6. Предел огнестойкости перегородок с 2 листами 13мм ГКЛ и 1 листом 15мм ГКЛО (лист огнестойкий) обшивки с каждой стороны установлен Е1 60.

9.7. Предел огнестойкости межквартирных несущих стен с 1 листом 15мм ГКЛО (лист огнестойкий) обшивки с каждой стороны установлен RЕ1 60.

 

Приложение 1

Примеры расчета конструкций из профилей

Пример 1. Расчет треугольной фермы пролетом 15м на снеговую нагрузку. Высота фермы в середине пролета – 3,0м. (рис. 27).

Шаг ферм – а₁ = 1,2.м. Снеговая нагрузка принята для IV района по Изменениям №2 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Расчетная снеговая нагрузкана ферму равна

 

 

q₁ = 1,25 S_q µ a₁ = 1,25 · 240 · 1,2 = 360кгс/м;

q₂= 0,75 · q₁ = 0,75 · 360 = 216кгс/м; где

 

S_q = 240 кгс/м² – для IV снегового района;

µ = 1 – для фермы с углом наклона верхнего пояса α = 21º

 

Расчет фермы на эквивалентные снеговой узловые нагрузки выполнен по программе Microfe.(табл. 15).

1.1. Подбор сечения верхнего пояса фермы выполнен для кровельного покрытия: в виде металлочерепицы по обрешетке из профилей ОУ, расположенных через 400мм. (рис.28). Прогиб элемента обрешетки, работающего по многопролетной схеме с пролетом 1,2м., равен

f₁ = 0,0063 · q_н · а₁⁴ / E· I_x = 0,0063· 0,84 · 120⁴ / 2,1· 10⁶· 1,1 =0,48см.<

1 / 150· l = 0,8см., где

q_н = 1,25· 240· 0,7·0,4 = 84кгс/м.

I_x = 1,1см⁴ для ОУ 25-0,8 (табл.6);

Сосредоточенная нагрузка на верхний пояс фермы от элемента обрешетка

равна

Р = 1,25· 240· 0,4· 1,2 = 144кгс

Расчетная схема усилий на сжатоизогнутый верхний пояс между узлами фермы представлен на (рис.28б).

Изгибающий момент в поясе от сил Р с учетом его неразрезности равен

 

M = 0,25P·l = 0,25· 144· 1,23 = 42,5кгм.; где

l₁ = 1,23м.- расстояние между узлами верхнего пояса.

Принимаем верхний пояс из двух профилей ПС-150-1,0(рис.29).

Проверяем максимальное напряжение в этом поясе по формуле

σ = N / γ_c· φ · F_c + M / 0,8 W_min ≤ R_у где

N = -4550кгс (табл.15).

M = 4250кгсм

γ_с = 0,75

F_с =2· 1,7см² = 3,4 см² – по (табл. 5).

W_у = 2· 12,19 = 24,38см³.Пример 2.

Рассчитать стойку высотой h = 6м. в составе наружной стены, поддерживающей фермы пролетом 12 м., расположенные с шагом 1,2м. в здании в 1V снеговом и 1V ветровом районах.

На стойку действует осевая сила

N = 360 · 6· 1,2 = 2592 кгс.

и горизонтальная нагрузка от действия ветра (рис.30).

q _b = 1,4· 48 · 1,2 = 81 кгс/м.

 

 

 

Расчетный момент от ветровой нагрузки в стойке равен, допуская ее шарнирное опирание по концам,

М = q_{b ·} h² / 8 = 81· 6² / 8 = 365кгм.

е =M / N = 365 / 2592 = 0,14м.

Принимаем сечение стойки из двух «термопрофилей» ТС-150-2,0, соединенных стенками (Рис. 32).

I_y = 2 · 191,6 = 383см⁴.

I_x = 2·F_c· z₀² + 2·I_x0 =2 · 4,2 1,65² + 2 ·13,7 = 22,9 + 27,4 = 50,3 см⁴

F_c = 2 · 4,2· 8,4 см².

r_x = √¯I_x / F_c = √¯50,3 / 8,4 = 2,45см.

r_y = √¯I_y / F_c = √¯383 / 8,4 = 6,75см.

m = e· F_c / W_c = 14 · 8,4 / 51 = 2,3; где

W_c = I_y / 0,5 h = 383 / 7,5 = 51см³.

Выполняем расчет на устойчивость стойки согласно п. 5. 27 по СНиП 11-23-81*.

λ¯ = λ_y··√¯ R_y / E = 89 ·√¯2550 / 2,1·10⁶ = 3,1, где

λ_y = l / r_y = 600 / 6,75 = 89.

Относительный эксцентриситет равен,

m _ef = η·m₁ = 1,35 ·2,3 = 3,1

где η = (1,75 – 0,1 m) – 0,02 (5- m) ·λ¯ = (1,75 – 0,1· 2,3) – 0,02·х

х (5 - 2,3) · 3,1 = 1,35;

По таблице 74 СНиП 11-23-81*

φ_e = 0,25;

Проверяем устойчивость стойки

N/ φ_e·F_c =2592/0,25·8,4 =1234 < Ry·γ_c =2550·0,75 =1912 кгс /. cм²;

Устойчивость стойки в плоскости поперечного изгиба обеспечена.

Гибкость стойки из плоскости

λ_x = l / r_x = 600 / 2,45 = 245 > 150

Устойчивость стойки из плоскости не обеспечена. В связи с этим необходимо снизить расчетную высоту стойки вдвое (с помощью распорки)

или надежно закрепить стеновую обшивку к полкам стойки.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.

2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. (Дополнения. Раздел 10. Прогибы и перемещения).

3. СНиП 2.03. II -85. Защита строительных конструкций от коррозии.

4. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений.

5. ГОСТ 14918-80*. Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий.

6. ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций.

7. ГОСТ 24045-94. Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия.

8. Рекомендации по учету жесткости диафрагм из стального профилированного настила в покрытиях одноэтажных производственных зданий при горизонтальных нагрузках. ЦНИИпроектстальконструкция. Москва. 1980.

9. Исследование прочности ограждающих конструкций из гнутых стальных