3 - для которой ,lim = 0,2% - балки, работаю щие на статические нагрузки (балки перекрытий и покрытий; ригели рам, фахверка; балки, поддержи вающие технологическое оборудование; ригели эс такад и другие изгибаемые, растянуто-изгибаемые и сжато-изгибаемые балочные элементы);
4 - для которой ,lim = 0,4% - балки работаю щие на статическую нагрузку, но не имеющие про дольных ребер жесткости, не воспринимающие мест ных нагрузок и отличающиеся повышенной общей устойчивостью и устойчивостью стенок и свесов поясов аналогично балкам, рассчитываемым на прочность в соответствии с п. 5.18 СНиП РК 5.04-23-2002.
15.3 Расчет на прочность бистальных балок всех групп следует выполнять по формулам:
при изгибе в одной из главных плоскостей
?? Rf ?? ; (122)
при изгибе в двух главных плоскостях
?? Rf ??с; (123)
при осевой силе с изгибом
?? Rf ??с. (124)
15.4 Коэффициенты сх и су определяются по табл. 55 и 56 в зависимости от группы конструк ций, принятых величин расчетных сопротивлений поясов Rf и стенки Rw, а также от отношений пло щадей элементов сечения.
15.5 Коэффициент сNx определяется по фор муле
сNx = Rw /Rf + ?? (cx - Rw /Rf), (125)
где ?? = ??1 + 1235??2 (Rf – Rw) /E , (126)
??1 и ??2 - коэффициенты, принимаемые по табл.57.
Для сечения № 1 ??1 принимается независимо от величины действительной асимметрии (считая, что оба пояса имеют площадь большего пояса Аf).
Коэффициент сNy определяется по формуле
сNy = 1 + ??1 (cy - 1). (127)
При наличии зоны чистого изгиба коэффициенты cx и cу определяются по формулам:
cx = Rw / Rf + (c??x - Rw / Rf) (1 – 0,5 ); (128)
cy = 1 + (c??y – 1) (1 – 0,5 ), (129)
где l и v - длины соответственно пролета балок и зоны чистого изгиба;
с??x и с??y - коэффициенты соответственно сx и сy, принимаемые по табл. 55 и 56 в зави симости от ,lim и расчетных сопро тивлений Rf и Rw.
15.6 Расчет на выносливость бистальных балок следует выполнять на эксплуатационные нагрузки с учетом общих указаний СНиП РК 5.04-23-2002 как моно стальных из материала пояса, расположенного у проверяемой фибры.
15.7 Жесткость бистальной балки (под норма тивными нагрузками) допускается проверять в предположении упругой работы балки, включая случаи, в которых вычисленные в этом предположе нии от нормативных нагрузок напряжения в стенке превышают Rу.
15.8 Общую устойчивость бистальной балки до пускается проверять как для моностальной, выпол ненной из стали, примененной в сжатом поясе би стальной балки.
15.9 Устойчивость полок поясов в бистальных балках 1-й группы проверяется и обеспечивается согласно требованиям СНиП РК 5.04-23-2002 в предположе нии упругой работы стали.
15.10 В бистальных балках 2 - 4-й групп двутав рового сечения отношение расчетной ширины свеса сжатой полки пояса к ее толщине tt при ??loc = 0 не должно превышать 0,35 .
15.11 В бистальных балках двутаврового сече ния, укрепленного только поперечными ребрами жесткости, при ??loc = 0 устойчивость стенки прове ряется по формулам:
- для симметричных сечений
M ?? Rf tw (?? + ?? Rw / Rf); (130)
- для асимметричных сечений с более развитым сжатым поясом
M ?? ??1 A1 h1 + ??3 A3 (hw - h1) + 4 tw ?? Rw + (hw - 2h1) . (131)
В формулах (130), (131):
?? = bf tf / (hw, tw), но не менее 0,25;
?? = 0,24 - 0,45 (?? / Rw)2 - 8,5 ?? 10-3 (- 2,2)2;
- относительная гибкость стенки;
?? - среднее касательное напряжение (не бо лее 0,5Rsw );
??1 и ??3 - напряжения соответственно в сжатом и растянутом поясах; если ??1 ?? Rf, прини мают ??1 = Rf ; если ??3 ?? Rf, принимают ??3 = Rf ;
A1, А3 - площади сечения соответственно больше го и меньшего пояса бистальной балки;
h - высота сжатой зоны стенки, определяе мая из условий равновесия.
15.12 Проверка устойчивости стенки выполняет ся по формулам разд. 7 СНиП РК 5.04-23-2002, если компо ненты напряжений, вычисленные для расчетного от сека стенки, удовлетворяют требованиям пп. 5.12 - 5.14 СНиП РК 5.04-23-2002.
Пример расчета. Рассчитать бистальную балку, относящуюся к 3-й группе, на изгиб моментами mx = 1250 кН ?? м; My = 46 кН ?? м и сжатие осевой силой N = 620 кН; расчетные сопротивления поя сов Rf = 370 МПа, стенки Rw = 260 МПа.
Принимаем сечение, показанное на рис. 30. Отно шение площадей элементов сечения Аf /Аw = 44,8/99 = 0,453; площадь нижнего пояса 0,5 Аf . По табл. 55 для сечения № 2 при ,lim = 0,2 % коэффициент cу = 1,06, по табл. 56 коэффициент су = 1,39.
По табл. 57 для одинаковых знаков ??x от Мx и N в верхнем поясе при N /Af (l,5Rf + Rw) = 620/44,8 (1,5 ?? 37 + 26) = 0,170 ??1 = 0,579; ??2 = 0,687.
По формуле (126) ?? = 0,579 + 1235 ?? 0,687 (370 - 260) / 206000 = 1,032.
По формуле (125) сNx = 260/370 + 1,032 (1,06 - 260/370) = 1,09.
По табл. 57 при N / (2Af Rf + AwRw) = 0,106 ??1 = 1,68.
По формуле (127) сNy = 1 + 1,68 (1,39 -1) = 1,66.
Таблица 55
№ сече-ния |
Сечение |
Rw |
Rf |
Коэффициенты сх для групп балок |
|||||||||||
|
|
МПа (кгс/см2) |
1 |
2 |
4 |
||||||||||
|
|
|
при Аf / Aw, равных |
||||||||||||
|
|
|
0,25 |
0,5 |
1 |
2 |
0,25 |
0,5 |
1 |
2 |
0,25 |
0,5 |
1 |
2 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
1 |
|
230 (2350) |
300 (3050) 330 (3350) 370 (3750) 400 (4100) 455 (4640) |
0,97
0,95
0,93
0,91
0,88 |
0,98
0,97
0,98
0,94
0,92 |
0,99
0,98
0,97
0,97
0,96 |
0,99
0,99
0,99
0,98
0,98 |
1,02
0,98
0,94
0,91
- |
1,01
0,99
0,96
0,94
- |
1,01
0,99
0,98
0,97
- |
1,00
1,00
0,99
0,98
- |
1,05
1,01
0,97
0,94
- |
1,03
1,01
0,98
0,96
- |
1,02
1,01
0,99
0,98
- |
1,01
1,00
0,99
0,99
- |
|
|
260 (2650) |
330 (3350) 370 (3750) 400 (4100) 455 (4640) |
0,98
0,95
0,93
0,90 |
0,98
0,97
0,96
0,94 |
0,99
0,98
0,98
0,97 |
1,00
0,99
0,99
0,98 |
1,02
0,98
0,95
- |
1,02
0,99
0,97
- |
1,01
0,99
0,98
- |
1,00
0,99
0,99
- |
1,06
1,01
0,98
- |
1,04
1,01
0,99
- |
1,02
1,00
0,99
- |
1,01
1,00
1,00
- |
|
|
300 (3050) |
370 (3750) 400 (4100) 455 (4640) |
0,98
0,96
0,94
|
0,99
0,98
0,96 |
0,99
0,99
0,98 |
1,00
0,99
0,99 |
1,03
0,99
- |
1,02
0,99
- |
1,01
1,00
- |
1,00
1,00
- |
1,07
1,03
|
1,05
1,02
- |
1,03
1,01
- |
1,01
1,01
- |
|
|
330 (3350) |
400 (4100) 455 (4640) |
0,98
0,96 |
0,99
0,97 |
0,99
0,98 |
1,00
0,99 |
1,03
- |
1,02
- |
1,01
- |
1,00
- |
1,08
- |
1,06
- |
1,03
- |
1,01
- |
2 |
|
230 (2350) |
300 (3050) 330 (3350) 370 (3750) 400 (4100) 455 (4640) |
0,97
0,94
0,91
0,88
0,84 |
0,97
0,96
0,93
0,91
0,88 |
0,97
0,96
0,95
0,94
0,82 |
0,98
0,97
0,96
0,96
0,96 |
1,10
1,03
0,96
0,90
- |
1,09
1,03
0,97
0,93
- |
1,05
1,02
0,98
0,95
- |
1,03
1,01
0,98
0,97
- |
1,16
1,11
1,04
1,00
-
|
1,18
1,14
1,09
1,06
- |
1,17
1,12
1,07
1,04
- |
1,10
1,07
1,04
1,00 - |
|
|
260 (2650) |
330 (3350) 370 (3750) 400 (4100) 455 (4640) |
0,97
0,94
0,92
0,88 |
0,97
0,96
0,94
0,91 |
0,97
0,96
0,95
0,94 |
0,98
0,98
0,97
0,96 |
1,10
1,02
0,96
- |
1,09
1,02
0,97
- |
1,05
1,00
0,98
- |
1,03
1,00
0,98
- |
1,17
1,11
1,06
- |
1,19
1,14
1,10
- |
1,17
1,12
1,08
- |
1,20
1,07
1,04
- |
|
|
300 (3050) |
370 (3750) 400 (4100) 455 (4640) |
0,98
0,96
0,92 |
0,98
0,95
0,94 |
0,98
0,97
0,95 |
0,99
0,98
0,97 |
1,11
1,04
- |
1,09
1,03
- |
1,05
1,01
- |
1,03
1,01
- |
1,19
1,16
- |
1,20
1,16
- |
1,18
1,13
- |
1,10
1,07
- |
|
|
330 (3350) |
400 (4100) 455 (4640) |
0,98
0,95 |
0,98
0,96 |
0,98
0,96 |
0,98
0,98 |
1,10
- |
1,08
- |
1,04
- |
1,03
- |
1,18
- |
1,20
- |
1,17
- |
1,10
- |
Примечания: 1. Коэффициенты сх определяются линейной интерполяцией по Af / Aw и по соотношению площадей поясов при принятии ближайших значений Rw и Rf . 2. Для 3-й группы балок коэффициенты сх определяются линейной интерполяцией в соответствии с примеч. 1 и, кроме того, по ??ip,lim |
Таблица 56
Группа балок |
Коэффициенты сy при расчетных сопротивлениях Rf, МПа (кгс/см2 ) |
||||
|
300 |
330 |
370 |
400 |
455 |
|
(3050) |
(3350) |
(3750) |
(4100) |
(4640) |
1 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
2 |
1,33 |
1,31 |
1,30 |
1,28 |
1,00 |
3 |
1,41 |
1,40 |
1,39 |
1,38 |
1,00 |
4 |
1,47 |
1,46 |
1,45 |
1,44 |
1,00 |
Таблица 57
Но-мер сече ния |
Сечение |
|
??1 |
??2 |
Но-мер сече ния |
Сечение |
|
??1 |
??2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
- |
+ |
- |
1 |
|
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 |
1 1,63 2,47 3,20 3,49 3,57 3,05 |
1 -0,57 -1,35 -2,08 -2,39 -2,54 -2,17 |
2 |
|
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 |
1 0,67 0,54 0,74 1,07 1,35 1,66 |
1 1,13 1,25 1,32 1,34 1,31 1,17 |
1 0,33 0,84 0,51 0,12 -0,14 -0,42 |
1 -0,13 -0,39 -0,38 -0,43 -0,52 -0,82 |
Примечание - При одинаковых знаках напряжений ??x в большем поясе от усилий М и N следует принимать графу, обоз наченную знаком „+??, а при разных знаках - графу, обозначенную знаком „-". |