СП 53-102-2004. 
Рисунок 3. Схемы раскосных решеток сквозных стержней

СП 53-102-2004. Рисунок 3. Схемы раскосных решеток сквозных стержней
Общие правила проектирования стальных конструкций

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 

 

 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
РД 34.03.213 - Инструктивные материалы по технике безопасности

 

 

 

Сварка ->  Строительные конструкции ->  СП 53-102-2004 -> 

 

 

Тип сечения

Тип кривой устойчивости

Значения коэффициентов

a

b

a

0,03

0,06

b

0,04

0,09

c

0,04

0,14

Примечание — Для прокатных двутавров высотой свыше 500 мм при расчете на устойчивость в плоскости стенки принимают тип кривой устойчивости a.

 

8.1.5 Сжатые элементы со сплошными стенками открытого П-образного сечения (рисунок 2) укрепляют планками или решеткой, при этом выполняют требования 8.2.1 — 8.2.9.

При отсутствии планок или решеток такие элементы, помимо расчета по формуле (7) в главных плоскостях xx и yy, проверяют на устойчивость при изгибно-крутильной форме потери устойчивости по формуле

 

;                                                              (10)

 

здесь jc — коэффициент, принимаемый равным:

 

jc = j1 при j1 £ 0,85;

 

jc = 0,68 + 0,21 j1 £ 1 при j1 > 0,85,

 

где значение j1 вычисляют по формуле

 

.                                                          (11)

 

В формуле (11) коэффициент cmax определяют согласно приложению И.

8.1.6 Соединение пояса со стенкой в центрально-сжатом элементе составного сплошного сечения рассчитывают по формулам таблицы 40 на сдвиг от условной поперечной силы Qfic, определяемой по формуле (18).

 

8.2 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СКВОЗНОГО СЕЧЕНИЯ

 

8.2.1 Расчет на прочность элементов сквозного сечения при центральном растяжении и сжатии выполняют по формуле (5), где An — площадь сечения нетто всего стержня.

8.2.2 Расчет на устойчивость сжатых стержней сквозного сечения, ветви которых соединены планками или решетками, выполняют по формуле (7); при этом коэффициент j относительно свободной оси (перпендикулярной плоскости планок или решеток) определяют по формулам (8) и (9) для кривой устойчивости типа b с заменой в них  на . Значение  определяют в зависимости от значений lef, приведенных в таблице 7 для стержней с числом панелей, как правило, не менее шести.

Расчет на устойчивость сквозных стержней с числом панелей менее шести допускается выполнять:

при планках — как расчет рамных систем;

при решетках — согласно требованиям 8.2.5.

8.2.3 В сквозных стержнях с планками условная гибкость отдельной ветви ,  или  (таблица 7) на участке между сварными швами или крайними болтами, прикрепляющими планки, должна быть не более 1,4.

При наличии в одной из плоскостей сплошного листа вместо планок (рисунок 2, б, в) гибкость ветви вычисляют по радиусу инерции полусечения относительно его центральной оси, перпендикулярной плоскости планок.

 

 

аоткрытое; б, вукрепленнные планками или решетками

Рисунок 2. П-образные сечения элементов

 

Таблица 7.

 

Тип сечения

Схема сечения

Приведенная гибкость lef стержня сквозного сечения

с планками

с решетками

1

, (12)

где

, (15)

где

2

, (13)

где ;

, (16)

где ;

(d1 и d2 относятся к сторонам соответственно b1 и b2)

3

, (14)

где

, (17)

где

Обозначения, принятые в таблице 7:

ly — гибкость сквозного стержня в плоскости, перпендикулярной оси yy;

lmax — наибольшая из гибкостей сквозного стержня в плоскостях, перпендикулярных осям xx или yy, равная соответственно lx/ix или ly/iy (где ix, iy — радиусы инерции сечения сквозного стержня в целом);

lb1, lb2, lb3 — гибкости отдельных ветвей при изгибе в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1—1, 2—2 и 3—3, на участках между сварными швами или крайними болтами, прикрепляющими планки;

b, d, lb — размеры, определяемые по рисункам 3 и 4;

A — площадь сечения всего стержня;

Ad1, Ad2, Ad3 — площади поперечных сечений раскосов решеток, расположенных соответственно в плоскостях, перпендикулярных осям 1—1, 2—2 и параллельных оси 3—3 (при крестовой решетке — двух раскосов);

Ib1, Ib3 — моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1—1 и 3—3 (для сечений типов 1 и 3);

Ib1, Ib2 — то же, двух уголков относительно осей соответственно 1—1 и 2—2 (для сечения типа 2);

Is — момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси xx (рисунок 4; для сечений типов 1 и 3);

Is1, Is2 — момент инерции сечения одной из планок, расположенных в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1—1 и 2—2 (для сечения типа 2).

Примечание — К типу 1 относят также сечения, у которых вместо швеллеров применены двутавры, трубчатые и другие профили для одной или обеих ветвей; при этом оси у—у и 1—1 должны проходить через центры тяжести соответственно сечения в целом и отдельной ветви, а значения n и lb1 в формуле (12) должны обеспечить наибольшее значение lef.

 

 

атреугольная; бтреугольная с распорками; вкрестовая; гкрестовая с распорками

Рисунок 3. Схемы раскосных решеток сквозных стержней

 

 

Рисунок 4. Сквозной стержень с планками

 

8.2.4 В сквозных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом проверяют устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами. При необходимости учитывают влияние моментов в узлах, например от расцентровки элементов решетки.

В сквозных стержнях с решетками условная гибкость отдельных ветвей между узлами, как правило, должна быть не более 2,7 и не должна превышать условную приведенную гибкость  стержня в целом.

Допускается принимать более высокие значения условной гибкости ветвей, но не более 4,1, при условии, что расчет таких стержней выполнен согласно требованиям 8.2.5.

8.2.5 Расчет сквозных стержней с решетками при учете указанных в 8.2.2—8.2.4 допущений выполняют по формулам (7) и (8) с заменой в них значения Ry на Ryd = j1 Ry.

При этом коэффициент устойчивости j1 для отдельной ветви при  £ 2,7 принимают равным 1,0, а при  ³ 3,2 определяют по формулам (7) и (8) при расчетной длине lef = 0,7 lb (где lb — длина ветви; на рисунке 3, a длина ветви 2 lb).

В интервале условных гибкостей 2,7 <  < 3,2 для j1 допускается линейная интерполяция между 1,0 и значением j1 при  = 3,2.

8.2.6 Расчет составных элементов из уголков, швеллеров и др., соединенных вплотную или через прокладки, выполняют как сплошностенчатых при условии, что участки между соединяющими сварными швами или центрами крайних болтов не превышают для сжатых элементов 40i и для растянутых 80i. Здесь радиус инерции сечения i уголка или швеллера принимают для тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, а для крестовых сечений — минимальный.

При этом в пределах длины сжатого элемента предусматривают не менее двух промежуточных связей (прокладок).

8.2.7 Расчет соединительных планок и элементов решеток сжатых стержней сквозного сечения выполняют на условную поперечную силу Qfic, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле

 

Qfic = 7,15 · 10-6 (2330 – E / Ry) N / j,                                           (18)

 

где N — продольное усилие в составном стержне;

j — коэффициент устойчивости при центральном сжатии, принимаемый при расчете сквозного стержня в плоскости планок или решеток.

 

Условную поперечную силу Qfic принимают:

при наличии только соединительных планок (решеток) — распределенной поровну между планками (решетками), лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости;

при наличии сплошного листа и соединительных планок (решеток) — распределенной поровну между листом и планками (решетками), лежащими в плоскостях, параллельных листу;

при расчете равносторонних трехгранных сквозных стержней — равной 0,8 Qfic для каждой системы соединительных планок (решеток), расположенной в одной грани.

8.2.8 Расчет соединительных планок и их прикреплений (рисунок 4) выполняют как расчет элементов безраскосных ферм на совместное действие силы Fs, срезывающей планку, и момента Ms, изгибающего планку в ее плоскости, значения которых определяют по формулам:

 

Fs = Qs lb / b;                                                              (19)

 

Ms = Qs lb / 2,                                                              (20)

 

где Qs — условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани.

 

8.2.9 Расчет элементов соединительных решеток составных стержней выполняют как расчет элементов решеток плоских ферм; для решеток по рисунку 3 усилие в раскосе определяют по формуле

 

Nd = a1 Qs d / b,                                                            (21)

 

где a1 — коэффициент, принимаемый равным: 1 для решетки по рисунку 3, а, б и 0,5 — по рисунку 3, в;

Qs — условная поперечная сила, приходящаяся на одну плоскость решетки.

 

При расчете раскосов крестовой решетки с распорками (рисунок 3, г) учитывают дополнительное усилие Nad, возникающее в каждом раскосе от обжатия ветвей и определяемое по формуле

 

Nad = a2 Nb Ad / Ab,                                                         (22)

 

где  — коэффициент, вычисляемый по размерам b, lb, d, указанным на рисунке 3;

Nb — усилие в одной ветви стержня;

Ad, Ab — площадь сечения соответственно раскоса и ветви.

 

8.2.10 Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, выполняют на усилие, равное условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле (18).

Расчет распорок, предназначенных для уменьшения расчетной длины колонн в плоскости, перпендикулярной плоскости поперечных рам, при наличии нагрузок от мостовых или подвесных кранов выполняют на условную поперечную силу, определяемую по формуле (17), где значение N принимается равным сумме продольных сил в двух колоннах, соединенных распоркой.

 

8.3 ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНОК И ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ

 

8.3.1 При проверке устойчивости стенок в качестве расчетной высоты hef принимают (рисунок 5):

полную высоту стенки — в сварных элементах;

расстояние между ближайшими к оси элемента краями поясных уголков — в элементах с фрикционными поясными соединениями;

расстояние между началами внутренних закруглений — в прокатных профилях;

расстояние между краями выкружек — в гнутых профилях.

 

 

Рисунок 5. Расчетные размеры стенок, свесов полок, поясных листов в прокатных, составных и гнутых профилях

 

8.3.2 Устойчивость стенок центрально-сжатых элементов сплошного сечения, как правило, считают обеспеченной, если условная гибкость стенки  не превышает значений предельной условной гибкости , определяемых по формулам таблицы 8 и принимаемых не более значений, указанных в правой части неравенств.

8.3.3 Стенки центрально-сжатых элементов сплошного сечения (колонн, стоек, опор и т.п.) при  ³ 2,3, как правило, укрепляют поперечными ребрами жесткости с шагом от 2,5hef до 3hef; на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер.

В сплошностенчатых ветвях колонн сквозного сечения ребра жесткости допускается устанавливать только в узлах крепления соединительных решеток (планок).

В стенке, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части br должна быть для парного симметричного ребра не менее (hef / 30 + 40) мм, для одностороннего ребра — не менее (hef / 20 + 50) мм; толщина ребра tr должна быть не менее .

 

Таблица 8.

 

Сечение

Условная гибкость элемента

Предельная условная гибкость стенки

£ 2

1,30 + 0,15

(23)

> 2

1,20 + 0,35 £ 2,3

(24)

£ 1

1,2

(25)

> 1

1,0 + 0,2 £ 1,6

(26)

£ 0,8

1,0

(27)

> 0,8

0,85 + 0,19 £ 1,6

(28)

0,8 £  £ 4

(29)

Обозначения, принятые в таблице 8:

 — условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии;

bf — ширина полки тавра.

Примечания

1. В коробчатом сечении значение  определяется для пластинок, расположенных параллельно плоскости, в которой проверяется устойчивость элемента в целом.

2. В тавровом сечении должно соблюдаться условие 1 £ bf / hef £ 2; при  < 0,8 или  > 4 в формуле (29) принимают соответственно  = 0,8 или  = 4.

3. Знак «£» в формулах означает, что значение  следует принимать равным указанному в правой части в случае его превышения при расчете по формуле.