= ,
С р, cr - коэффициент, принимаемый по табл.27 в зависимости от отношения высоты стенки и ширины панели гофра (h w / b w):
Таблица 27
|
h w / b w |
1 |
2 |
3 |
5 |
?? |
|
С p, cr |
9,34 |
6,47 |
6,04 |
5,71 |
5,34 |
Рис. 17. Схема балки с гафрированной стенкой
7.17. Расчет на общую устойчивость поперечно-гофрированной стенки балок симметричного сечения при отсутствии локального напряжения (?? loc = 0 ) следует вычислять по формуле
??х у, max / ??o, cr ?? ?? c ,(98)
где ??х у, max – то же, что и в формуле (95);
??o, cr - критические касательные напряжения общей потери устойчивости гофрированной стенки.
Для гофров с треугольным очертанием направляющей критические касательные напряжения общей потери устойчивости гофрированной стенки следует определять по формуле
?? o, cr = ,(99)
где - условную гибкость поперечно-гофрированной стенки следует вычислять по формуле
= ,(100)
С o, cr - коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения параметров гофров (b w и f ) по формуле
С о, cr = 5,34 + (5,5 ?? 2 – 0,6) (101)
Здесь ?? = h w / b w - отношение высоты гофрированной стенки к ширине панели гофра;
?? = 0,91 (f / t w) 2 - отношение погонной жесткости гофрированной стенки с гофрами треугольного очертания к цилиндрической жесткости плоской стенки той же толщины.
При ?? ?? 4(7?? 2 – 5) значения коэффициента Со,cr не зависит от ?? и проверку устойчивости гофрированной стенки следует выполнять только по формуле (95).
7.18. Расчет на местную устойчивость панели гофра гофрированных стенок балок симметричного сечения при наличии локального напряжения (??loc ?? 0) следует выполнять по формуле
?? ?? с ,(102)
где ??loc и ??ху, max - определять согласно требованиям п. 7.15;
?? р, cr - критические касательные напряжения местной потери устойчивости панели гофра, вычисленные по формуле (96);
?? loc, cr - критические локальные (нормальные) напряжения гофрированной стенки при действии сосредоточенной нагрузки; ?? loc, cr следует определять по формуле
?? loc, cr = ,(103)
где - то же, что и в формуле (97);
С 1 - коэффициент, принимаемый для сварных балок с гофрированной стенкой по табл. 28, в зависимости от отношения b w / h w и значения ??, вычисленного по формуле
?? = ,(104)
где b f и t f - соответственно ширина и толщина сжатого пояса балки.
7.19. Расчет на общую устойчивость поперечно - гофрированной стенки балок симметричного сечения при наличии локального напряжения (?? loc ?? 0 ) следует вычислять по формуле
?? ?? с ,(105)
где ?? loc и ?? ху, max - определять согласно требованиям п. 7.15;
??o, cr - критические касательные напряжения общей потери устойчивости гофрированной стенки, вычисленные по формуле (99);
?? y, cr - критические нормальные напряжения общей потери устойчивости гофрированной стенки, рассчитанной на продольный изгиб из плоскости, как условной стойки нагруженной сосредоточенной силой F; ?? y, cr следует определять по формуле
?? y, cr = ?? R y ?? ?? loc, cr ,(106)
где ?? - коэффициент, определяемый по табл. 72 для гибкости условной стойки, вычисленной по формуле ?? = 2,5 h w / f .
В случаях, когда ?? y, cr ?? ?? loc, cr при проверке общей устойчивости гофрированной стенки по формуле (105), следует принимать ?? loc, cr вместо ?? y, cr.
Таблица 28
|
?? |
Значения С 1 для балок с гофрированными стенками при b w / h w равном |
||||
|
|
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
|
1 |
7,73 |
8,50 |
9,34 |
10,30 |
11,30 |
|
2 |
7,67 |
8,50 |
9,50 |
10,60 |
11,80 |
|
4 |
7,57 |
8,50 |
9,53 |
10,70 |
12,00 |
|
??6 |
7,69 |
8,67 |
9,77 |
11,02 |
12,40 |
7.20. При проверке устойчивости гофрированной стенки по формулам (102) и (105) должны соблюдаться условия
1. Отношение действующих локальных напряжений (?? loc) к критическим напряжениям местной потери устойчивости панели гофра (?? loc, cr) не должно превышать величины, вычисленной по формуле
?? loc / ?? loc, cr ?? 0,75 ?? с ,(107)
где ?? с - следует принимать по табл.6 настоящих норм.
2. Величина эксцентриситета, с которым передается сосредоточенная нагрузка от вышележащего элемента, относительно продольной оси балки не должна превышать .
7.21. Гофрированные стенки балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если в местах приложения больших неподвижных сосредоточенных грузов не обеспечивается их устойчивость при проверке по формулам (102) и (105). Ширину и толщину поперечных ребер жесткости следует назначать в соответствии с требованиями п. 7.10 настоящих норм.
7.22. Участок гофрированной стенки балки составного сечения над опорой при укреплении его ребрами жесткости следует рассчитывать и конструировать в соответствии с п.7.12 настоящих норм.
Стенки центрально, внецентренно- сжатых и сжато-изгибаемых элементов
7.23. Отношение расчетной высоты стенки к толщине hef / t в центрально-сжатых (m=0), а также во внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементах по рис. 18 (m > 0), кроме случаев, указанных в п. 7.24, как правило, не должно превышать значений , где значения следует определять по табл. 29.
Рис.18.Схема внецентренно-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений
Таблица 29
|
Относительный эксцентриситет |
Сечение элемента |
Значения и |
Формулы для определения |
|
m = 0 |
Двутавровое |
< 2,0 ?? 2,0 |
=1,30 + 0,15 = 1,20 + 0,35, но не более 2,3 |
|
|
Коробчатое, швеллерное прокатное |
< 1,0 ?? 1,0 |
= 1,2 = 1,0 + 0,2 , но не более 1,6 |
|
|
Швеллерное, кроме прокатного |
< 0,8 ?? 0,8 |
= 1,0 = 0,85 + 0,19, но не более 1,6 |
|
m ?? 1,0 |
Двутавровое, коробчатое |
1 < 2,0 1 ?? 2,0 |
= 1,30 + 0,15 = 1,20 + 0,35, но не более 3,1 |
|
Обозначения, принятые в табл. 29: - условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии; 1 - условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость в плоскости действия момента. Примечания: 1. К коробчатым относятся замкнутые прямоугольные профили (составные, гнутые прямоугольные и квадратные). 2. В коробчатом сечении при m > 0 значение следует определять для стенки, параллельной плоскости изгибающего момента. 3. При значениях 0 < m < 1,0 значение , следует определять линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при m = 0 и m = 1,0. |
Для элементов двутаврового сечения с продольно-гофрированной стенкой, имеющей гофры треугольного очертания, отношение ширины панели гофра к толщине стенки b w / t w (Рис. 19) не должно превышать значений , где определяется по табл. 29 при m = 0.
Толщина продольно-гофрированных стенок колонн должна быть не менее величины
t w ?? ,(108)
где g fic - определяется по формулам (40) и (23), в которых N / ?? = A f * R y f - несущая способность пояса колонны, а ?? - расстояние между поперечными ребрами жесткости.
7.24. Для центрально-сжатых, а также внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов двутаврового сечения с продольно-гофрированной стенкой, имеющей гофры треугольного очертания (см. Рис. 19), общая устойчивость стенки проверяется по формуле:
,(109)
где ?? - максимальное нормальное напряжение в стенке;
?? - касательное напряжение в стенке от фактической или условной поперечной силы;
- нормальное критическое напряжение в продольно-гофрированной стенке с гофрами треугольного очертания:
= ,(110)
где.(111)
Здесь h ef = b 1 ?? h - развернутая высота гофрированной стенки (ширина заготовки стенки);
t w - толщина гофрированной стенки.
При отсутствии поперечных ребер или установки их с шагом ?? ?? коэффициент С о следует определять по формуле
С о = 0,91 + 1,23 (f / t w) ,(112)
где f - высота волны гофра.
При установке поперечных ребер с шагом ?? ?? коэффициент Со следует определять по формуле
С о = 0,65 (113)
Касательные критические напряжения ?? cr, o следует определять по формуле
?? cr, o = .(114)
7.25. Для центрально-сжатых, а также внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов двутаврового сечения с поперечно-гофрированной стенкой отношение высоты стенки к ее толщине hef / t w п. 7.24. не регламентируется. Толщина гофрированной стенки определяется из условия прочности и устойчивости согласно п. 5.38, а также технологическими соображениями.
Рис. 19. Двутавр с продольно-гофрированной стенкой
7.26. Для внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов двутаврового и коробчатого сечений (рис. 18), рассчитываемых по формуле (60), отношение расчетной высоты стенки hef к толщине t следует определять в зависимости от значения ?? = (?? - ??1) / ?? (?? - наибольшее сжимающее напряжение у расчетной границы стенки, принимаемое со знаком „плюс" и вычисленное без учета коэффициентов ??e, ??exy или с ??; ??1 - соответствующее напряжение у противоположной расчетной границы стенки) и принимать не более значений, определяемых:
при ?? ?? 0,5 - по п. 7.23 настоящих норм;
" ?? ?? 1 - по формуле
(115)
где ??=1,4 (2?? - 1) (здесь ?? = - среднее касательное напряжение в рассматриваемом сечении);
при 0,5 < ?? < 1 — линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при ?? = 0,5 и ?? = 1.
7.27. Для внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов с сечениями, отличными от двутаврового и коробчатого (за исключением таврового сечения), установленные в п. 7.26 значения отношений hef / t следует умножать на коэффициент 0,75.
7.28. Для центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов таврового сечения с условной гибкостью от 0,8 до 4 отношение расчетной высоты стенки тавра к толщине при 1 ?? bf / hef ?? 2 не должно превышать значений, определяемых по формуле
(116)
где bf - ширина полки тавра;
hef - расчетная высота стенки тавра.
При значениях < 0,8 или > 4 в формуле (116) следует принимать соответственно = 0,8 или = 4.
При назначении сечения элемента по предельной гибкости, а также при соответствующем обосновании расчетом наибольшие значения hef / t следует умножать на коэффициент (где ??m = ?? или ??m = ??e, ?? = N / A), но не более чем на 1,25.
7.29. В центрально-сжатых элементах двутаврового сечения для стенок, имеющих расчетную высоту hef и укрепленных парным продольным ребром, расположенным посредине, значение hef / t, установленное в п. 7.23, следует умножать на коэффициент ??, определяемый при Jsl / (hef t3) ?? 6 по формуле
,(117)
где Jsl — момент инерции сечения продольного ребра.
При укреплении стенки внецентренно-сжатого или сжато-изгибаемого элемента продольным ребром жесткости с моментом инерции Jsl ?? 6 hef t3, расположенным посредине стенки, наиболее нагруженную часть стенки между поясом и осью ребра следует рассматривать как самостоятельную пластинку и проверять согласно требованиям п. 7.23 или 7.26.
При расположении ребра с одной стороны стенки его момент инерции должен вычисляться относительно оси, совмещенной с ближайшей гранью стенки.
Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов.
В случае выполнения продольного ребра в виде гофра стенки при вычислении hef следует учитывать развернутую ширину гофра.
Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 7.10 настоящих норм.
7.30. В случаях, когда фактическое значение hef / t превышает значение, определяемое по п. 7.23 (для центрально-сжатых элементов не более чем в два раза), в расчетных формулах за значение А следует принимать значение Ared , вычисленное c высотой стенки hred (в коробчатом сечении определяются hred и hred1 для пластинок, образующих сечение и расположенных соответственно параллельно и перпендикулярно плоскости изгиба) :
для двутаврового и швеллерного сечений Ared = A – (hef – hred) t;
для коробчатого сечения:
при центральном сжатии
Ared = A – 2 (hef – hred) t – 2 (hef1 – hred1) t1;
при внецентренном сжатии и сжатии с изгибом Ared = A – 2 (hef – hred) t;
Значения hred следует определять:
для центрально-сжатых элементов швеллерного сечения по формуле
(118)
где - условная гибкость стенки швеллерного сечения, принимаемая по табл. 29;
для центрально-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений по формуле
(119)
где - условная гибкость стенки соответствующего сечения, принимаемая по табл. 29 при т = 0;
- условная гибкость стенки, при вычислении hred1 принимаемая равной
k — коэффициент, принимаемый равным для двутаврового сечения k = 1,2 + 0,15 (при > 3,5 следует принимать = 3,5) и для коробчатого сечения k = 2,9 + 0,2- 0,7w (при w > 2,3 следует принимать w = 2,3); здесь - условная гибкость элемента, принятая по табл.29;
для внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов по формуле (119), где значение uw следует вычислять по табл. 29, а значение k при = 1.
Указанные изменения расчетной высоты стенки следует принимать только для определения площади сечения A при расчетах по формулам (7), (55), (65) и (66) настоящих норм.
