Допускается применять другие методы, обеспечивающие определение критических силы и моментов в соответствии с общими требованиями метода предельных состояний.
4.6.8. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых сквозных элементов при изгибе в двух главных плоскостях следует выполнять для всего элемента в целом и для отдельных его ветвей.
Расчет всего элемента в целом в плоскости, параллельной плоскостям решеток, допускается выполнять, принимая момент, действующий в плоскости, перпендикулярной к плоскостям решеток, равным нулю.
Проверку устойчивости отдельных ветвей следует выполнять как внецентренно-сжатых элементов, изгибаемых в плоскости наибольшей жесткости; при этом продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом дополнительного усилия от момента, действующего в плоскости, параллельной плоскостям решеток, а момент, действующий в плоскости, перпендикулярной к плоскостям решеток, допускается распределять между ветвями пропорционально их жесткостям.
4.6.9. Расчет соединительных планок или решеток в сквозных внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементах при изгибе их в двух главных плоскостях следует выполнять согласно п. 4.6.6; при этом фактическую поперечную силу следует принимать в плоскости, параллельной плоскостям соединительных решеток.
4.6.10. Проверку устойчивости стенок и поясных листов (полок) внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых сплошно-стенчатых элементов следует выполнять согласно требованиям п. 4.8.11.
4.7. Эффективные (расчетные) длины элементов
4.7.1. Эффективные длины сжатых, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов стержневых и рамных систем следует устанавливать в случаях, когда выполнять расчет конструкций как единых систем по деформированной схеме с учетом пластических деформаций стали не представляется возможным.
4.7.2. В расчетах эффективную длину элемента следует определять по формуле
где - коэффициент приведения длины, зависящей от условий закрепления концов элемента и характера приложения сжимающей нагрузки;
- длина элемента.
4.7.3. Для плоских стержневых систем эффективные длины сжатых элементов следует определять как в плоскости системы, так и из этой плоскости.
4.7.4. Эффективные длины сжатых элементов ферм необходимо определять в зависимости от формы сечений элементов и конструкций их соединений в узлах; при этом следует учитывать закрепления элементов от смещения из плоскости фермы.
4.7.5. При определении эффективных длин сжатых элементов стержневых конструкций из одиночных уголков необходимо определять плоскость, в которой происходит потеря устойчивости элемента (в плоскости наименьшей жесткости или в плоскости, параллельной полке уголка).
4.7.6. При определении эффективных длин колонн зданий допускается принимать приближенные расчетные схемы, которые должны отражать действительные условия нагружения колонн и закрепления их концов; при этом следует учитывать неравномерность распределения вертикальной нагрузки между колоннами, различие жесткостей колонн, наличие жестких конструктивных элементов, обеспечивающих пространственную устойчивость здания или сооружения.
4.7.7. Для ступенчатых колонн рам одноэтажных производственных зданий эффективные длины допускается определять для комбинации нагрузок, дающей наибольшие значения продольных сил на отдельных участках колонн, и полученные значения использовать в расчетах при других комбинациях нагрузок.
4.7.8. Эффективные длины колонн в направлении вдоль здания (из плоскости рам) необходимо принимать равными расстояниям между точками, закрепленными от смещения из плоскости рамы; при этом значения эффективных длин колонн из плоскости рам допускается уточнять путем расчета на устойчивость на основе расчетной схемы, учитывающей действительные условия закрепления концов колонн.
4.7.9. Эффективные длины растянутых элементов следует определять как расстояния между точками, закрепленными от смещения.
4.8. Устойчивость стенок и поясных листов (полок) элементов
4.8.1. В элементах, рассчитанных согласно пп. 4.3, 4.4, 4.5 и 4.6, устойчивость стенок и поясных листов (полок), как правило, должна быть обеспечена в соответствии со значениями предельных усилий для элементов в целом.
При назначении сечений элементов по предельным перемещениям или гибкостям, а также в других случаях, определяемых технико-экономическим расчетом, устойчивость стенок и поясных листов (полок) допускается обеспечивать при меньших значениях усилий в элементах.
4.8.2. Устойчивость стенок и поясных листов (полок) следует проверять путем расчета.
При этом необходимо устанавливать наибольшие значения отношений высоты стенки и ширины свеса пояса к их толщинам с учетом поперечных, продольных и окаймляющих ребер жесткости.
Примечание. При меньших значениях этих отношений проверку устойчивости стенок и свесов поясов выполнять не требуется.
4.8.3. Проверку устойчивости стенок и поясных листов центрально-сжатых элементов следует выполнять для наиболее напряженного сечения элемента с учетом требований п. 1.6; при этом рекомендуется учитывать влияние взаимодействия поясов и стенки на их устойчивость.
4.8.4. В центрально-сжатых элементах, если устойчивость стенки согласно требованиям пп. 4.8.2 и 4.8.3 не обеспечена, в расчет допускается вводить участки, определяемые из расчета элемента с учетом закритической стадии работы стенки на основе геометрически нелинейной теории тонких пластинок с учетом пластических деформаций стали.
4.8.5. Ребра для укрепления стенок центрально-сжатых элементов должны иметь достаточную жесткость, соответствующую методу расчета стенок; при этом продольные ребра рекомендуется включать в расчетную площадь элемента.
4.8.6. Проверку устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых элементов, рассчитанных согласно п. 4.4.2, следует выполнять с учетом всех компонентов напряженного состояния и .
4.8.7. Расчет на устойчивость стенок балок следует выполнять с использованием отношений значений компонентов напряженного состояния стенки к их критическим значениям, соответствующих поверхностям взаимодействия между ними. При этом значения критических напряжений должны быть определены на основе геометрически линейной теории устойчивости пластинок в предположении упругих деформаций стали. Допускается учитывать упругое защемление стенки в поясах.
4.8.8. Расчет на устойчивость поясов балок, как правило, следует выполнять как свободно опертых по одной из длинных сторон пластинок на основе геометрически линейной теории устойчивости пластинок в предположении упругих деформаций стали.
Допускается учитывать влияние жесткости стенки на устойчивость поясов.
4.8.9. Балки, устойчивость стенок которых согласно требованиям пп. 4.8.2, 4.8.6 и 4.8.7 не обеспечена, допускается рассчитывать с учетом закритической стадии работы стенок. Предельную несущую способность балки с гибкой стенкой следует определять, применяя расчетные схемы, согласующиеся с механизмом разрушения балки с потерявшей устойчивость стенкой, и используя геометрически нелинейную теорию пластинок с учетом пластических деформаций стали.
4.8.10. Ребра для укрепления стенок балок должны быть выполнены в соответствии с требованиями п. 4.8.5.
Участок стенки балки над опорой при укреплении его ребрами жесткости следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости стенки как центрально-сжатый элемент на действие опорной реакции согласно требованиям п. 4.3.2.
4.8.11. Проверку устойчивости стенок и поясных листов внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов рассчитанных в соответствии с пп. 4.6.3 - 4.6.9, следует выполнять согласно требованиям, изложенным в пп. 4.8.3 - 4.8.5; при этом для стенок необходимо учитывать влияние касательных напряжений.
4.9. Выносливость и прочность с учетом хрупкого разрушения
4.9.1. Конструкции, непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки, которые могут вызвать явление усталости, следует проверять расчетом на выносливость с учетом требований к выбору сталей и применению соответствующих конструктивных решений.
4.9.2. Способность стальных конструкций противостоять хрупкому разрушению, как правило, следует обеспечивать выполнением требований к выбору сталей и применению соответствующих конструктивных решений.
Допускается проверка расчетом на прочность с учетом хрупкого разрушения.
4.9.3. Напряжения в элементах конструкций следует вычислять по формулам расчета на прочность и сечению "нетто" в предположении упругих деформаций стали от расчетных нагрузок, соответствующих установленным в стандартах СЭВ на нагрузки.
4.9.4. При расчете на выносливость и на прочность с учетом хрупкого разрушения напряжения в элементах конструкций не должны превышать расчетных сопротивлений соответственно усталости и хрупкому разрушению.
4.9.5. Расчетные сопротивления усталости и хрупкому разрушению следует устанавливать в зависимости от характеристик сталей, вида напряженного состояния, конструктивной схемы узла или соединения, технологии обработки деталей и образования отверстий; при этом для расчетных сопротивлений усталости следует учитывать вид нагрузки, количество циклов нагружений и наибольшие и наименьшие значения напряжений, а для расчетных сопротивлений хрупкому разрушению - толщину элемента и температуру монтажа и эксплуатации.
4.9.6. При расчете на прочность с учетом хрупкого разрушения его следует выполнять для центрально- и внецентренно-растянутых элементов и зон растяжения изгибаемых элементов.
4.10. Расчет соединений элементов
4.10.1. Сварные соединения
4.10.1.1. При действии на сварное соединение продольной силы распределение напряжений по длине сварного шва следует принимать равномерным.
4.10.1.2. При действии на сварное соединение изгибающего момента распределение напряжений по длине сварного шва следует принимать пропорциональным расстоянием от центра тяжести соединения до рассматриваемого сечения шва.
4.10.1.3. Расчет сварных швов при одновременном действии продольной оси и момента следует выполнять на равнодействующую напряжений, вычисленных отдельно от продольной силы и момента.
4.10.1.4. При расчете сварных швов допускается не учитывать эксцентриситеты, возникающие в соединяемых элементах и зависящие от их толщины.
4.10.1.5. Расчет стыковых соединений следует выполнять на прочность в пределах упругих деформаций по формулам для основного сечения по расчетным сопротивлениям для стыковых сварных соединений.
В стыковых швах при одновременном действии нормальных и срезывающих напряжений необходимо проверять интенсивность напряжений, определяемую согласно п. 1.10. Допускается применение других методов, учитывающих связь между компонентами напряженного состояния шва.
Расчет стыковых швов не выполняется, если расчетные сопротивления основного металла и металла шва одинаковы, а сварка выполнена с полным проплавлением и концы швов выведены за пределы стыка.
4.10.1.6. Расчет сварных угловых швов необходимо выполнять на срез (условный) по расчетным сечениям металла шва и металла границы сплавления с учетом характеристик свариваемых сталей, сварочных материалов, технологии сварки и положения шва.
Для уменьшения объема наплавленного металла допускается применять сварочные материалы, обеспечивающие более высокую прочность металла шва по сравнению с основным металлом.
Расчет сварных соединений с угловыми швами при одновременном действии срезывающих напряжений в двух направлениях, как правило, следует выполнять по равнодействующей этих напряжений.
Допускается применять другие методы, учитывающие связь между компонентами напряженного состояния шва при нагружении его в двух направлениях.
4.10.2. Болтовые и заклепочные соединения
4.10.2.1. Болтовые и заклепочные соединения следует рассчитывать на растяжение и срез болтов или заклепок и на смятие соединяемых элементов.
Расчет на растяжение болтов следует выполнять по сечению "нетто" болта.
4.10.2.2. При действии на болтовое или заклепочное соединение продольной силы распределение этой силы между болтами или заклепками следует принимать равномерным.
4.10.2.3. При действии на болтовое или заклепочное соединение изгибающего момента распределение усилий на болты или заклепки необходимо принимать пропорциональным расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта или заклепки.
При действии момента в плоскости соединения расчет следует выполнять на срез болтов или заклепок и на смятие соединяемых элементов. При действии момента в плоскости, перпендикулярной плоскости соединения, болты следует рассчитывать на растяжение.
4.10.2.4. Расчет болтов или заклепок при одновременном действии продольной силы и момента следует выполнять по равнодействующему усилию.
4.10.2.5. Расчет на прочность сечений соединяемых элементов и стыковых накладок, ослабленных отверстиями для болтов или заклепок, следует выполнять согласно требованиям п. 4.1.6.
4.10.3. Соединения на высокопрочных болтах
4.10.3.1. Осевое усилие натяжения высокопрочных болтов следует принимать в зависимости от характеристик механических свойств болтов и площади сечения "нетто" болта.
4.10.3.2. Расчет соединений на высокопрочных болтах, как правило, следует выполнять в предположении передачи усилий трением по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов.
