Мости і труби сталеві конструкції

м„м=м,ші(7.із)

Вимоги щодо застосування формули (7.12) залежать від величини осьової сили N і від форми поперечного перерізу.

Для I-подібних та Н-подібних перерізів з двома осями симетрії зниження теоретичного пластичного моменту опору при дії осьової сили може не враховуватися, якщо величина сили менше ніж 1/2 пластичного опору стінки при розтягу та менше ніж 1/2 всього перерізу

Rv ■ т

N < 0,5hw ■ tw — та N<0,25N lRd.

Уг

1. Пружні розрахунки мнщості позацентрово-стиснутих, стиснуто-зігнутих, позацентрово- розтягнутих і розтягнуто-зігнутих елементів для перерізів 1-го класу при згині в двох головних площинах виконують за формулою

N Му Му R т

— +—-у+—-х<-2—.(7.14)

ІХПІ упУ г

Розрахунки елементів з урахуванням пластичних деформацій для перерізів 2-го класу виконують за формулою

N MvМу

+2—<і;о.(7.15)

N pl.Rd Mpl,x,Rd Mpl,y,Rd

1. Елементи, що знаходяться під дією зрізу

Значення дотичних напружень т для перерізів 1-го класу при пружних розрахунках мають задовольняти умову

Q S Rs ■ т

•(7.16)

It уг

За наявності послаблення стінки отворами болтових з’єднань замість товщини стінки t у формулу (7.16) слід підставити значення

fe/=f— -(7.17)

J а

де а - крок болтів; d - діаметр отвору.

При розрахунку елементів з урахуванням пластики для перерізів 2-го класу розрахункова величина зрізу Q для всіх перерізів має задовольняти умову

Q<Qpl,м>(7Л8>

де Qpl Rd - розрахунковий пластичний опір зрізу, що дорівнює

R, ■ т

Qp,m=aq — ■ (7Л9)

і,

де Aq - площа зрізу, яку знаходять:

а) для прокатних І- та Н-подібних перерізів при дії сили в площині стінки

Aq =A-2b-tj +{tw +2r)-tj, але має бути не меншою ніж r-hw -tw

б) для прокатних швелерних перерізів при дії сили в площині стінки

Aq =A-2b-tj +{tw +r)-tj ; с) для Т-подібних та Н-подібних перерізів при дії сили в площині стінки

Aq =ЦПК -tw)

е) для складених І- та Н-подібних, швелерних і коробчастих перерізів при дії сили в площині поясів

Aq =Z(hw tw);

ж) для прокатних порожнистих прямокутних перерізів постійної товщини

• навантаження по вертикаліAq =
• навантаження по горизонталіА0 =

А -Н

b+h А ■b b +h

з)для труб'aq=—,

п

Для інших випадків площа зрізу Aq знаходиться за аналогією.

Для спрощення Aq для прокатних І- та Н-подібних і коробчастих перерізів може бути прийнята як Aq =1,04-h-tw.

1. Елементи, що знаходяться під дією дотичних та нормальних напружень
2. Розрахунки для стінок балок, діафрагм та інших елементів, що зазнають впливу нормальних напружень у двох площинах та зрізу, виконуються за формулою

а2х -gs -(Уу +<У2У +5т2ху <у'— ,(7.20)

У г

де Cj - нормальні (додатні при стиску) напруження, паралельні осі балки в точці, що перевіряється, і має координати (х, у) серединної площини стінки;

Gy - нормальні напруження, перпендикулярні до осі балки; у - коефіцієнт, що дорівнює 1,15 при сг v =0 і 1,10 при Gy *0; хху - дотичне напруження в точці стінки балки, що перевіряється.

Обмеження при розрахунках з урахуванням пластичної роботи при одночасній дії поперечне'' сили і згинального моменту наводяться у додатку В.

1. При розрахунках з урахуванням появи пластичних деформацій елементи, що сприймають зусилля різних знаків, при пружних розрахунках перевіряють за формулою

1,8 JR^ • т

(7.21)

(°max -°тіп)2 + 3(х1 ~х2 ^

Де сттах >итт ~ розрахункові максимальні і мінімальні (зі своїми знаками) нормальні напруження

в точці, що перевіряється, обчислені за умови пружної роботи матеріалу, відповідно;

т t ,т2 - дотичні напруження в точці, що перевіряється (з урахуванням їх знаків), обчислені від

тих же навантажень, що і Сщах^тіп відповідно.

У разі невиконання умови (7.21) елементи, що сприймають зусилля різних знаків, розраховуються тільки за умови пружної роботи.

1. РОЗРАХУНКИ СТАЛЕВИХ КАНАТІВ
2. 1. Розрахунки міцності сталевих канатів елементів мостів слід виконувати згідно з додатком С.
   2. Поздовжню повзучість zcr x сталевих спіральних і закритих канатів слід приймати за даними виробника, але не менше ніж 0,15 мм/м. Для зменшення величини есг виробник канатів на вимогу замовника має виконувати попереднє циклічне навантаження канатів (5 циклів від нуля до рівня нормативних постійних навантажень).
   3. Поперечну повзучість гсг сталевих спіральних і закритих канатів слід приймати за даними виробника канатів.
   4. Для канатів із паралельними дротами повзучість допускається не враховувати.
3. РОЗРАХУНКИ СТІЙКОСТІ СТЕРЖНІВ І БАЛОК

1. Розрахунок при плоскій формі втрати стійкості суцільностінчастих елементів замкнутого і відкритого перерізів, що піддані центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску при згині в площині найбільшої гнучкості, необхідно виконувати за формулою

(9.1)

де ф - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за додатком Е у залежності від гнучкості елементаХ, і приведеного відносного ексцентриситету eef.

Гнучкість елемента слід визначати за формулою

(9.2)

де lef - розрахункова довжина;

і - радіус інерції перерізу відносно осі, перпендикулярної до площини найбільшої гнучкості (площини згину).

(9.3)

Приведений відносний ексцентриситет eef слід визначати за формулою

V =г1-еге; ,

де г| - коефіцієнт впливу форми перерізу, що визначається за додатком Ж; егеі - відносний ексцентриситет у площині згину знаходиться за формулою

е

де е - дійсний ексцентриситет від дії сили та моменту знаходять за формулою

М

Є = —,І

N

р - ядрова відстань, яку приймають як частку від ділення моменту опору для найбільш стиснутого волокна на площу перерізу

де Wc - момент опору перерізу брутто для найбільш стиснутого волокна.

Розрахункові значення поздовжньої сили і згинального моменту М в елементі слід приймати для одного й того ж сполучення навантажень при розрахунку системи за недеформованою схемою за умови пружних деформацій сталі. При цьому, значення М необхідно приймати таким, що дорівнює:

• для елементів постійного перерізу рамних систем - найбільшому моменту в межах довжини елемента;
• для елементів з одним затиснутим, а другим вільним кінцем - моменту в затисненні, але не меншим ніж момент у перерізі, що знаходиться на третині довжини елемента від затиснення;
• для стиснутих поясів ферм, що сприймають позавузлове навантаження, - найбільшому моменту в межах середньої третини довжини панелі пояса, що визначається за розрахунками пружної роботи пояса як нерозрізної балки;
• для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають одну вісь симетрії, яка збігається з площиною згину, - моменту, що визначається за формулами додатка И.

Для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають дві осі симетрії, розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів eej слід визначати за таблицещ Ж.З додатка Ж.

1. При плоскій формі втрати стійкості наскрізних елементів замкнутого перерізу, гілки яких з’єднано планками, решітками або перфорованими листами, при центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску слід виконувати розрахунок:

• елемента в цілому в площині дії згинального моменту або в площині передбаченого згинання при центральному стисненні, перпендикулярній до площини планок або перфорованих листів, - за формулою (9.1);
• елемента в цілому в площині дії згинального моменту або в площині передбаченого згинання при центральному стисненні, паралельній площині планок або перфорованих листів, - за формулою (9.1); коефіцієнт поздовжнього згину ф визначається в цьому випадку за додатком Е в залежності від приведеної гнучкості Хер
• окремих гілок - за формулою (9.1) в залежності від гнучкості гілки Ха (9.2).

Гнучкість гілки Ха слід визначати за формулою (9.2),

де lej - відстань у просвіті між привареними планками або відстань між центрами крайніх болтів сусідніх планок, або 0,8 довжини отвору в перфорованому листі;

і - радіус інерції перерізу гілки відносно власної осі, перпендикулярної до площини планок або перфорованих листів.

де А, - гнучкість елемента в площині з’єднувальних планок або перфорованих листів, що визначається за формулою (9.2);

Ха - гнучкість гілки.

Приведену гнучкість Xej наскрізного елемента у площині з’єднувальних планок і перфорованих листів необхідно визначати за формулою

При підрахунку площі перерізу, моменту інерції і радіуса інерції елемента слід прийма' еквівалентну товщину tej, яку визначають:

- для перфорованих листів шириною Ь, довжиною І і товщиною t - за формулою

f(A-ZA,)

(9.9)

де A = b-І - площа листа до утворення перфорацій;

£ A j - сумарна площа всіх перфорацій на поверхні листа; - для з’єднувальних планок товщиною t - за формулою

(9.10)

tl.li

І

де £f j - сума довжин всіх планок елемента (вздовж елемента);

І - довжина елемента.

Наскрізні елементи з деталей, що з’єднані впритул або через прокладки, треба розраховувати як суцільні, якщо найбільші відстані між болтами у просвіті між привареними планками або між центрами крайніх болтів сусідніх планок не перевищують:

• для стиснутих елементів - 40/;
• для розтягнутих елементів - 80/.

Тут і - радіус інерції кутника або швелера, що приймається:

• для складених таврових або двотаврових перерізів - відносно осі, паралельної площині розташування прокладок;
• для хрестових перерізів радіус інерції - мінімальним.

При цьому в межах довжини стиснутого елемента має бути не менше двох прокладок.

(9.11)

1. Розрахунок втрати стійкості суцільностінчастих елементів замкнутого і відкритого перерізів із моментами інерції Іх >/ , що зазнають стиску зі згином і позацентрового стиску в площині найменшої гнучкості, що збігається з площиною симетрії і віссю у, слід виконувати за формулою

R ■ т

<Ф С-1

Уг

де е - фактичний ексцентриситет сили при позацентровому стиску і розрахунковий ексцентриситет при стиску зі згином;

Wc - момент опору перерізу брутто, що обчислюється для найбільш стиснутого волокна; ф с - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за додатком Е при

= 0

- або Еу =

Е-А

ку =71

1 + |е-р|

е - А

1 +

Wr

Розрахунок втрати стійкості суцільностінчатих елементів замкнутого і відкритого перерізів, що зазнають стиску зі згином і позацентровому стиску в двох площинах, виконується за формулою

N-e„

R ■ т

Уг

N -є.

(9.12)

+

-Ус

де еу,ех - фактичні ексцентриситети в напрямку осей у і х при позацентровому стиску і розрахункові ексцентриситети при стиску зі згином;

ус,хс - координати найбільш стиснутої точки перерізу від спільної дії Мх, Му і N; ф с - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначають за додатком Е при

= 0

Е-А

або

Х=п-

еу -А

ех ■А

Nr

1 +

+

L

-

і V1+ |е^-ру + ех -рх|

1

Крім того, має бути виконаний розрахунок за формулою (9.1) за умови плоскої форми втрати стійкості в площині осі у з ексцентриситетом еу (при ех = 0) і в площині осі х з ексцентриситетом ех (при еу = 0).

1. Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості з площини дії моменту суцільностінчастих балок, зігнутих у площині найбільшої жорсткості, слід виконувати за формулою

(9.13)

Л4 Ry-m

Уг

де М - найбільший розрахунковий згинальний момент у межах розрахункової довжини lef стиснутого пояса балки;

ф ь - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначають згідно з додатком Е при = 0

і гнучкості З ПЛОЩИНИ СТІНКИ

E-Wr

І Ма

Ху — 71

де Мсг - критичний момент при згинально-крутній формі втрати стійкості, що визначають за додатком И.

1. Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості суцільностінчастих балок, зігнутих у двох площинах, виконується за формулою (9.13), при цьому коефіцієнт приймають за додатком Е при ееу = 0 і гнучкості з площини стінки при = г) • еге1,

де Г| - коефіцієнт впливу форми перерізу, що визначають за додатком Ж;

еге - відносний ексцентриситет, що знаходять за формулою

а

(9.14)

геї

'/V

де а

fh

>

• найбільше напруження в стиснутому поясі від дії згинального моменту в горизонтальній площині в перерізі, що знаходиться в межах середньої третини незакріпленої довжини стиснутого пояса балки;
• напруження в стиснутому поясі балки від вертикального навантаження в тому ж перерізі.