ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції
У LIRA-FEM* реалізовано вимоги будівельних нормативних документів багатьох країн, у тому числі комплекту українських стандартів ДБН (Державні будівельні норми).
- Розрахунок конструкцій за ДБН
- Навантаження і впливи. Створення комбінацій
- Навантаження і впливи. Збір навантажень
- Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції
- Сталеві конструкції
- Конструкції будинків і споруд. Кам’яні та армокам’яні конструкції
- Проектування дерев’яних конструкцій
- Основи і фундаменти
- Будівництво в сейсмічних районах України
ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції
Про розрахунок сталевих конструкцій за ДБН в LIRA-FEM (ЛІРА-САПР)
Розрахунок сталевих конструкцій, підбір і перевірка сталевих перерізів за ДБН в LIRA-FEM виконується відповідно до вимог:
- ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції. Норми проектування. Зі Зміною № 1.
Результат перевірки сталевих перерізів: відсотки вичерпання несної здатності, отриманих за відповідними перевірками ДБН В.2.6-198:2014 з урахуванням Зміни №1, представлені у вигляді таблиць для різних типів елементів (балка, колона, ферма, універсальний елемент), а також у вигляді мозаїк значень на розрахунковій схемі в перерізах і для елементів в цілому. Результат підбору перерізів: підбір профілів зі вказаних сортаментів з умовою забезпечення несної здатності за вказаними перевірками та наступною контрольною перевіркою підібраних перерізів.
Конструювання сталевих конструкцій виконується на основі нормативних даних, які містять відомості про розрахункові характеристики металів, розміри та геометричні характеристики листового і фасонного прокату. Для редагування бази сортаментів прокатних і зварних профілів передбачена локальна система РС (Редагований Сортамент).
Допускається об’єднання декількох однотипних елементів в конструктивний елемент.
В локальній системі СТК для обраних елементів після виконання локального розрахунку (перевірки та підбору з наступною перевіркою) виводяться таблиці початкових даних, визначальних зусиль і результатів за усіма перевірками. Інформація подається як для елементів в цілому, так і для всіх його розрахункових перерізів.
Перелік перевірок поперечних перерізів при конструюванні сталевих конструкцій за ДБН
Таблиці містять переліки перевірок несної здатності та місцевої стійкості для розрахункових елементів типів колона, балка, фермовий елемент. Універсальні елементи розраховуються тричі: как ферма, як колона, як балка. З трьох отриманих результатів обирається найбільш несприятливий.
Перелік перевірок елементів колон за ДБН
|
Перевірка |
Розділ ДБН |
|
Міцність при розтягу та стиску зі згином |
8.1.1, 8.1.3, 10.1.1, 10.1.3 9.2.1 ф-ли (9.2), (9.4) |
|
Стійкість в площині дії моменту |
8.1.1, 10.2.1, 10.2.2, 10.2.8, 10.2.10, 10.4.5 |
|
Стійкість з площини дії моменту |
8.1.1, 10.2.1, 10.2.4, 10.2.5, 10.2.8, 10.2.10, 10.4.5 |
|
Стікість при стиску зі згином в двох площинах |
10.2.9, 10.2.10 |
|
Гнучкість |
13.4.1 |
|
Стійкість стінки |
8.3.1, 8.3.2, 8.3.3, 10.4.2, 10.4.4, 10.4.5 |
|
Стійкість поясного листа і звису полички |
8.3.6, 8.3.7, 8.3.8, 10.4.6, 10.4.7 |
Перелік перевірок елементів балок за ДБН
|
Перевірка |
Розділ ДБН |
|
Міцність за нормальними напруженнями |
9.2.1, 9.2.3 (бімомент не враховується) |
|
Міцність за дотичними напруженнями |
9.2.1, 9.2.3 (місцеве напруження не враховується) |
|
Міцність за приведеними напруженнями |
9.2.1 (місцеве напруження не враховується) |
|
Загальна стійкість |
9.4.1, 9.4.2, 9.4.4, 9.4.6 |
|
Стійкість поясу |
9.5.14, 9.5.15, 9.5.16 |
|
Стійкість стінки, не укріпленої ребрами |
8.3.1, 9.5.1 (рухоме навантаження не враховується) |
|
Стійкість стінки, укріпленої тільки поперечними ребрами з урахуванням пластичної роботи |
8.3.1, 9.5.8, 9.5.9 (місцеве і рухоме навантаження не враховується) |
|
Стійкість стінки, укріпленої тільки поперечними ребрами при пружній роботі |
8.3.1, 9.5.4, 9.5.7, 9.5.9 (місцеве і рухоме навантаження не враховується) |
|
Прогин (II граничний стан) |
ДСТУ Б В.1.2-3:2006 |
Перелік перевірок фермових елементів за ДБН
|
Перевірка |
Розділ ДБН |
|
Міцність при розтягу та стиску |
8.1.1 |
|
Стійкість |
8.1.3 (з урахуванням вимог 8.3.2...8.3.8) |
|
Гнучкість |
13.4.1 |
|
Стійкість стінки |
8.3.1, 8.3.2, 8.3.3 |
|
Стійкість поясного листа і звису полички |
8.3.6, 8.3.7, 8.3.8 |
Класифікація перерізів елементів сталевих конструкцій за ДБН
Елементи і конструкції за 5.3.6 ДБН В.2.6-198:2014 поділяються на три класи залежно від виду напружено-деформованого стану (НДС) розрахункового перерізу:
- Клас 1 – НДС, за якого нормальні напруження на всіх ділянках перерізу не перевищують розрахункового опору матеріалу |?| &il; Ry (пружна робота перерізу);
- Клас 2 – НДС, за якого в одній частині перерізу |?| &il; Ry, а в інший |?| = Ry (пружно пластична робота перерізу);
- Клас 3 – НДС, за якого по всій площі перерізу |?| = Ry (пластичний стан перерізу, умовний пластичний шарнір).
Напружено-деформований стан, в межах якого буде виконуватися перевірка чи підбір, обирається при заданні параметрів, що описують особливості роботи елемента. При виявленні умов, що не сумісні з призначеним класом (НДС), розрахунок виконується в пружній стадії (як для 1 класу).
Перевірка міцності перерізів елементів сталевих конструкцій за ДБН
Перевірки міцності елементів сталевих конструкцій в таблиці згруповані за типом розрахункового елемента:
|
Тип елемента |
Види зусиль |
Перевірки міцності |
|
Колона |
Поздовжнє зусилля N, згинальні моменти My, Mz, поперечні сили Qz, Qy |
Міцність при розтягу та стиску зі згином. Міцність за дотичними та приведеними напруженнями. |
|
Балка |
Згинальні моменти My, Mz, поперечні сили Qz, Qy |
Міцність при згині. Міцність за дотичними та приведеними напруженнями. |
|
Фермовий |
Поздовжнє зусилля N |
Міцність при розтягу та стиску. |
|
Універсальний |
Поздовжнє зусилля N, згинальні моменти My, Mz, поперечні сили Qz, Qy |
Міцність при розтягу та стиску зі згином. Міцність за дотичними та приведеними напруженнями. Міцність при згині. Міцність при розтягу та стиску. |
*Місцеві напруження від поперечного навантаження, рухоме навантаження, крутний момент, згинально-крутний момент не враховуються.
Перевірка стійкості елементів сталевих конструкцій за ДБН
Формула перевірки загальної стійкості елементів сталевих конструкцій за ДБН обирається залежно від типу розрахункової процедури (центральний стиск, позацентровий стиск), отриманого відносного ексцентриситету, співвідношення моментів інерції IY1 та IZ1, а також гнучкостей λY1 та λZ1.
Перевірка місцевої стійкості елементів сталевих конструкцій за ДБН
Формула перевірки місцевої стійкості елементів сталевих конструкцій (стінок, поясів і звисів поличок) за ДБН обирається залежно від наявності ребер укріплення для стінок, типу розрахункової процедури (центральний стиск, позацентровий стиск, згин), наявності в перерізі пластичних деформацій та залежить безпосередньо від комбінації отриманих розрахункових зусиль в перерізі. Наприклад, переріз колони, що має нормальну силу близьку до нуля та ненульовий момент, буде перевірений як згинний елемент, а за відсутності згину – як центрально стиснутий елемент.
*Місцеві напруження від поперечного навантаження, рухоме навантаження не враховуються.
Перелік поперечних перерізів сталевих конструкцій, які розраховуються за ДБН
В таблиці наведена відповідність між перерізами сталевих конструкцій і доступними розрахунковими процедурами.
|
Тип елемента |
Види зусиль |
Перевірки міцності |
Перевірки міцності |
|
|
так |
так |
так |
|
|
- |
- |
так |
|
|
так |
так |
- |
|
|
так |
так |
так |
Початкові параметри для розрахунку елементів сталевих конструкцій за ДБН
- Фізико-механічні властивості матеріалу та профіль перерізу. Матеріал вибирається з таблиць матеріалів, профіль – із файлів сортаментів. Для наскрізних перерізів додатково вказується профіль з'єднувальної решітки.
- Тип елемента. Кожному типу елемента (балка, колона, фермовий, універсальний) відповідає власний перелік необхідних параметрів, що описують особливості роботи конструктивного елемента.
- Напружено-деформований стан елемента, який допускається при роботі елемента (пружний, пружно-пластичний, пластичний). Вибирається клас елемента.
- Коефіцієнти умов роботи та надійності. Коефіцієнт умов роботи γc, що використовується при перевірці міцності елемента, коефіцієнт умов роботи γc, що використовується при перевірці стійкості елемента, коефіцієнт надійності конструкції за призначенням γn,
- Коефіцієнти надійності за навантаженням γfy та γfz, що обмежують розвиток пластичних деформацій.
- Розрахункові довжини елемента (довжини сегмента між розкріпленнями) Lef z і Lef y відносно місцевих осей Z1 і Y1. Задаються в одиницях вимірювання геометрії або у вигляді коефіцієнтів довжини Kz і Ky відносно місцевих осей Z1 і Y1. В цьому випадку для отримання розрахункових довжин в процесі розрахунку обчислюється геометрична довжина елемента (сегмента), яка помножується на відповідний коефіцієнт довжини. Используются в расчете сжатых и растянутых элементов; в расчете общей устойчивости в плоскостях, перпендикулярных осям Z1 и Y1.
- Розрахункова довжина Lef b або коефіцієнт довжини Kb для обчислення Фb і перевірки стійкості позацентрово-стиснутого стержня відкритого перерізу з площини дії моменту.
- Ознака врахування моментів в середній частині колони за п. 10.2.3 ДБН.
- Гранична гнучкість на стиск. Застосовується в розрахунку колон та фермових елементів. Гранична гнучкість на розтяг. Застосовується в розрахунку колон при розтягу зі згином.
- Допустимий прогин балки – довжина прогону і граничне відношення прогону до прогину, що виникає в цьому прогоні. Застосовується в розрахунку жорсткості балки.
- Ребра жорсткості – крок ребер жорсткості для елементів з ребрами жорсткості.
- Розкріплення стиснутого поясу балки.
- Місце прикладання та вид навантаження на балку – навантаження на верхній пояс чи на нижній пояс, навантаження зосереджене в частинах прогону чи рівномірно розподілене. Застосовується в розрахунку балки на загальну стійкість.
- Обмеження габаритів (висоти, ширини) перерізу і товщини будь-якого з елементів перерізу.
- Для наскрізних перерізів вказується крок з’єднувальної решітки. Окремо задаються коефіцієнти умов роботи γc решітки, що використовуються при перевірці міцності та стійкості елементів решітки.
Результати розрахунку елементів сталевих конструкцій за ДБН
Результати перевірки подаються у вигляді відсотків використання несної здатності перерізів (в порівнянні з граничною несною здатністю цих перерізів). Результати перевірки представляються на схемі у вигляді мозаїк та оформлюються у вигляді таблиць. При підрахунку для кожного перерізу розглядаються всі наявні сполучення навантажень. Окремо підраховуються максимальні значення на кожний елемент за всіма його перерізами.
- Відсотки використання за міцністю (I ГС)
- Відсотки використання за стійкістю (I ГС)
- Відсотки використання за гнучкістю (II ГС)
- Відсотки використання за прогином (II ГС)
- Відсотки використання за місцевою стійкістю (МС)
- Відсотки використання за I та II граничними станами, за місцевою стійкістю (максимальне значення на елемент за відповідними перевірками)
Оцініть можливості
Якщо у вас все ще є сумніви, завантажте демонстраційну версію та спробуйте або зв'яжіться з нашою службою підтримки для отримання більш детальної інформації.