СП 53-102-2004 стр.7  

 

 

в балках 2-го и 3-го классов — при любых значениях условной гибкости на участках длины балки, где учитываются пластические деформации, а на остальных участках — как в балках 1-го класса.

Расстояние между поперечными ребрами, как правило, не должно превышать 2hef при  ³ 3,2 и 2,5 hef — при  < 3,2.

Для балок 1-го класса допускается превышать эти расстояния до значения 3hef при условии, что устойчивость балки и стенки обеспечена выполнением требований 9.4.4а или 9.4.4б, если  не превышает значений, определяемых по формуле (64).

Поперечные ребра жесткости, как правило, устанавливают в местах приложения неподвижных сосредоточенных нагрузок и на опорах балок.

В стенке, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части br должна быть для парного ребра не менее (hw / 30 + 25) мм, для одностороннего — не менее (hw / 24 + 40) мм; толщина ребра tr должна быть не менее .

При укреплении стенки односторонними поперечными ребрами жесткости из одиночных уголков, привариваемых к стенке пером, момент инерции такого ребра, вычисляемый относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки, должен быть не менее чем для парного ребра.

9.5.10 Поперечное ребро жесткости, расположенное в месте приложения сосредоточенной нагрузки к верхнему поясу, проверяют расчетом на устойчивость: двустороннее ребро — как центрально-сжатую стойку, а одностороннее — как стойку, сжатую с эксцентриситетом, равным расстоянию от срединной плоскости стенки до центра тяжести расчетного сечения стойки. При этом в расчетное сечение стойки включают сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной  с каждой стороны ребра, а расчетную длину принимают равной высоте стенки hef.

9.5.11 Если устойчивость стенок балок 1-го класса при действии нормальных напряжений s от изгиба не обеспечена, а также при значениях условной гибкости стенки  (где s — напряжение в сжатом поясе балки) стенки таких балок допускается укреплять продольным ребром жесткости, устанавливаемым дополнительно к поперечным ребрам согласно приложению Н, в котором даны требования и для установки промежуточных поперечных ребер жесткости.

9.5.12 При значениях условной гибкости стенки  балки симметричного двутаврового сечения допускается проектировать как балки 2-го класса с гибкими (неустойчивыми) стенками согласно приложению Л.

9.5.13 Участок стенки балки над опорой рассчитывают на устойчивость при центральном сжатии из плоскости балки как стойку, нагруженную опорной реакцией.

При укреплении стенки балки опорными ребрами жесткости с шириной выступающей части br (как правило, не менее 0,5bfi) в расчетное сечение этой стойки включают сечение опорных ребер и полосы стенки шириной не более  с каждой стороны ребра (здесь bfi — ширина нижнего пояса балки).

Толщина опорного ребра жесткости tr должна быть не менее , где br — ширина выступающей части.

Расчетную длину стойки принимают равной высоте стенки балки hef.

Нижние торцы опорных ребер (рисунок 9) должны быть остроганы либо плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки. Напряжения в этих сечениях при действии опорной реакции не должны превышать расчетного сопротивления стали: в первом случае (рисунок 9, а) — смятию Rp при a £ 1,5t и сжатию Ry при a > 1,5t; во втором случае (рисунок 9, б) — смятию Rp.

Сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к нижнему поясу балки, рассчитывают на воздействие опорной реакции.

При отсутствии опорных ребер жесткости (в прокатных балках) сечением стойки является полоса стенки шириной, равной длине участка опирания балки.

 

 

а — в торце с применением строжки; б — удаленного от торца с плотной пригонкой или приваркой к нижнему поясу

Рисунок 9. Схема устройства опорного ребра жесткости

 

9.5.14 Устойчивость сжатых поясов считают обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса  или поясного листа  балок 1-го класса, а также бистальных 2-го класса при выполнении требований 8.3.6, 9.2.1 и 9.2.8 не превышает предельных значений  (), определяемых по формулам:

для неокаймленного свеса двутаврового сечения

 

;                                                        (82)

 

для поясного листа коробчатого сечения

 

;                                                        (83)

 

Здесь sc — напряжение в сжатом поясе, определяемое по формулам:

для однородного сечения

 

sc = M / (Wxnc gc)

 

или sс = Mx / (Wxnc gc) + My / (Wyn gc);

для бистального сечения

 

 

или ,

 

где a — значения a из таблицы 17 при t = 0; если sc > syf, то следует принимать sc = syf .

 

9.5.15 Устойчивость сжатых поясов считают обеспеченной, если условная гибкость свеса сжатого пояса или поясного листа балок 2-го и 3-го классов из однородной стали при выполнении требований 8.3.6, 9.2.3 и 9.5.8 не превышает предельных значений  (), определяемых при 2,2 £  £ 5,5 по формулам:

для неокаймленного свеса двутаврового сечения

 

;                                                       (84)

 

для поясного листа коробчатого сечения

 

.                                                       (85)

 

9.5.16 В случае окаймления свеса ребром (рисунок 5), имеющим размер aef ³ 0,3 bef и толщину t > , значения , определяемые по формулам (82) и (84), допускается увеличивать в 1,5 раза.

 

9.6 РАСЧЕТ ОПОРНЫХ ПЛИТ

 

9.6.1 Площадь стальной опорной плиты должна удовлетворять требованиям расчета на прочность фундамента.

Передача расчетного усилия на опорную плиту может осуществляться через фрезерованный торец опирающейся конструкции или через сварные швы.

9.6.2 Толщину опорной плиты определяют расчетом на изгиб пластинки по формуле

 

,                                                         (86)

 

где Mmax — наибольший из изгибающих моментов M, действующих на разных участках опорной плиты и определяемых по формулам:

 

для консольного участка плиты

 

M = 0,5 q c2;                                                             (87)

 

для участка плиты, опертого на три, четыре или две взаимно перпендикулярные стороны

 

M = a q b2,                                                                 (88)

здесь c — вылет консольного участка плиты;

a — коэффициент, зависящий от условий опирания и отношения размеров сторон участка плиты;

q — реактивный отпор фундамента под рассматриваемым участком плиты на единицу площади плиты, принимаемый равномерным и равным среднему значению;

b — размер пластинки.

 

При определении изгибающего момента M для рассматриваемого участка плиты допускается учитывать разгружающее влияние смежных консольных участков вдоль длинных сторон по формуле

 

M = q (a b2 — 0,5 c2).                                                        (89)

 

10. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ ПРОДОЛЬНОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ

 

10.1 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ

 

10.1.1 Расчет на прочность внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) и внецентренно растянутых (растянуто-изгибаемых) элементов из стали с нормативным сопротивлением Ryn £ 440 Н/мм2, не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, при напряжениях t < 0,5 Rs и s = N / An > 0,1 Ry выполняют по формуле

 

,                                   (90)

 

где N, Mx и My — абсолютные значения соответственно продольной силы и изгибающих моментов при наиболее неблагоприятном их сочетании;

n, cx, cy — коэффициенты, принимаемые согласно таблице К.1 приложения К.

 

Если s = N / An £ 0,1 Ry, формулу (90) применяют при выполнении требований 9.5.8 и 9.5.14.

Расчет на прочность элементов в случаях, не предусмотренных расчетом по формуле (90), выполняют по формуле

 

(N / An ± Mx y / Ixn ± My x / Iyn) / (Ry gc) £ 1,                                       (91)

 

где x, y — расстояния от главных осей до рассматриваемой точки сечения.

 

10.1.2 Расчет на прочность внецентренно сжатых элементов по формуле (90) выполнять не требуется при значении приведенного относительного эксцентриситета mef £ 20 (10.2.2), отсутствии ослабления сечения и одинаковых значениях изгибающих моментов, принимаемых в расчетах на прочность и устойчивость.

10.1.3 Внецентренно сжатые элементы из стали с нормативным сопротивлением Ryn > 440 Н/мм2, имеющие несимметричные сечения относительно оси, перпендикулярной плоскости изгиба (например, сечения типа 10, 11 по таблице Ж.2 приложения Ж), проверяют на прочность растянутого волокна в плоскости действия момента по формуле

 

,                                                        (92)

 

где Wtn — момент сопротивления сечения, вычисленный для растянутого волокна;

d — коэффициент, определяемый по формуле

 

.                                                     (93)

 

10.2 РАСЧЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ

 

10.2.1 Расчет на устойчивость внецентренно сжатых элементов при действии момента в одной из главных плоскостей выполняют как в этой плоскости (плоская форма потери устойчивости), так и из этой плоскости (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

10.2.2 Расчет на устойчивость внецентренно сжатых элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле

 

N / (je A Ry gc) £ 1.                                                          (94)

 

В формуле (94) коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом je определяют по таблице Ж.3 приложения Ж в зависимости от условной гибкости  и приведенного относительного эксцентриситета mef, определяемого по формуле

 

mef = h m,                                                                 (95)

 

где h — коэффициент влияния формы сечения, определяемый по таблице Ж.2 приложения Ж;

m = e A / Wc — относительный эксцентриситет (здесь e = M / N — эксцентриситет, при вычислении которого значения M и N принимают согласно требованиям 10.2.3;

Wc — момент сопротивления сечения, вычисленный для наиболее сжатого волокна).

 

При значениях mef > 20 расчет выполняют как для изгибаемых элементов (раздел 9).

10.2.3 Расчетные значения продольной силы N и изгибающего момента M в элементе принимают для одного и того же сочетания нагрузок из расчета системы по недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.

При этом значения M принимают равными:

для колонны постоянного сечения рамной системы — наибольшему моменту в пределах длины колонны;

для ступенчатой колонны — наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;

для колонны с одним защемленным, а другим свободным концом — моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины колонны от заделки;

для сжатых поясов ферм и структурных плит, воспринимающих внеузловую поперечную нагрузку, — наибольшему моменту в пределах средней трети длины панели пояса, определяемому из расчета пояса как упругой неразрезной балки;

для сжатого стержня с шарнирно-опертыми концами и сечением, имеющим ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, — моменту, определяемому по формулам таблицы 18 в зависимости от относительного эксцентриситета mmax = Mmax A / (N Wc) и принимаемому равным не менее 0,5 Mmax.

Для сжатых стержней двоякосимметричного сплошного сечения с шарнирно-опертыми концами, на которых действуют изгибающие моменты, значение mef, необходимое для определения je, принимают согласно таблице Ж.5 приложения Ж.

10.2.4 Расчет на устойчивость внецентренно сжатых сплошностенчатых стержней постоянного сечения (кроме коробчатого — 10.2.10) из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости (Ix > Iy), совпадающей с плоскостью симметрии, а также швеллеров выполняют по формуле

 

N / (c jy A Ry gc) £ 1,                                                        (96)

 

где c — коэффициент, определяемый согласно требованиям 10.2.5;

jy — коэффициент устойчивости при центральном сжатии, определяемый согласно требованиям 8.1.3.

 

Таблица 19.

 

Тип сечения

Схема сечения и эксцентриситет

Значения коэффициентов

a при

b при

v

m £ 1

1 < m £ 5

 £ 3,14

 > 3,14

1

0,7

0,65 + 0,05mx

1

1 — (/14) (2,12 — b/h)

2

1

3

1,25 — 0,12

4

1 — 0,3 I2/I1

1 — (0,35 — 0,05mx) I2/I1

1

;

b = 1 при I2/I1 < 0,5

1

Обозначения, принятые в таблице 19:

I1 и I2 — моменты инерции соответственно большей и меньшей полок относительно оси симметрии сечения yy;

jc — значение jy при  = 3,14.

Примечание — При значениях b/h < 0,3 принимают b/h = 0,3.

 

10.2.5 Коэффициент c в формуле (96) определяют:

при значениях mx £ 5 по формуле

 

c = b / (1 + a v mx) £ 1,                                                      (97)

 

где a, b и v — коэффициенты, определяемые по таблице 19;

при значениях mx ³ 10 по формуле

 

c = 1 / (1 + mx jy / jb),                                                       (98)

 

где jb — коэффициент устойчивости при изгибе, определяемый согласно требованиям 9.4.1 и приложению М как для балки с двумя и более закреплениями сжатого пояса;

при значениях 5 < mx < 10 по формуле

 

c = c5 (2 — 0,2mx) + c10 (0,2mx — 1),                                            (99)

 

где определяют: c5 — по формуле (97) при mx = 5;

c10 — по формуле (98) при mx = 10.

 

Здесь mx = (Mx / N) (A / Wc) — относительный эксцентриситет, при вычислении которого Mx принимают согласно требованиям 10.2.6.

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *