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
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
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
А -Н
b+h А ■b b +h
з)для труб'aq=—,
п
де А |
- площа поперечного перерізу; |
b |
- повна ширина; |
h |
- повна висота; |
hw |
- висота стінки; |
г |
- радіус примикання пояса до стінки; |
|
- товщина пояса; |
tV |
- товщина стінки; |
Л |
- коефіцієнт, що дорівнює 1,0. |
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.
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.
1,8 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.
(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 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.
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:
Тут і - радіус інерції кутника або швелера, що приймається:
При цьому в межах довжини стиснутого елемента має бути не менше двох прокладок.
(9.11)
N |
|
N-e |
|
+ |
|
А |
|
Wc |
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
A'lef |
|
1 |
|
I |
f |
e-A |
|
|
1 + |
|
|
|
|
wr |
|
= 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).
(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.
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
>