10 РОЗРАХУНКИ СТІЙКОСТІ ПОЛИЦЬ І СТІНОК ЕЛЕМЕНТІВ,
НЕ ПІДКРІПЛЕНИХ РЕБРАМИ ЖОРСТКОСТІ
10.1 Методика розповсюджується на розрахунки стійкості стиснутих полиць, прокатних, складених і зварних стінок, а також стиснуто-зігнутих і зігнутих елементів постійного поперечного перерізу, не підкріплених ребрами жорсткості (рисунок 10.1).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
J |
|
h
-cl t
bi-2 bh
г |
|
І-1— л tw |
|
|
і |
|
|
Ll |
|
^tw |
|
С
г
Г
tw
и
абвгде
Рисунок 10.1- Схеми розрахункових перерізів елементів, не підкріплених ребрами жорсткості
10.2 Стійкість полиць і стінок елементів, не підкріплених ребрами жорсткості, при середніх дотичних напруженнях, що не перевищують0,2од, слід забезпечувати призначенням відношення висоти стінки h, hw або ширини полиці (у, bh до товщини t, tw, у, th не більше ніж
h
x,cr,ef
або - < 0,951-а, tt]
(10.1)
де а - коефіцієнт, що знаходять за формулами (10.2) та (10.3);
Gх cr ef ~ пРивеДені критичні напруження знаходять за таблицею (10.2), де критичні напруження а х>сг приймають такими, що дорівнюють нормальним напруженням ст х в елементі.
Коефіцієнт а для пластинок, обпертих з одного боку (рисунок 10.1,6-е ), слід знаходити за формулою (10.2), а для пластинок, обпертих з обох боків (рисунок 10.1, а, б, г),-за формулою (10.3).
3,10 ' 3&+4
0,96 ' 10-Л +3
1 +
0,405 +0,035 -q ,
(10.2)
а =
2,33
4 + 3,8-і;
1 +
(10.3)
а
де Л - коефіцієнт защемлення пластинки, що визначають за формулами таблиці 10.1; - коефіцієнт, що враховує нелінійність епюри напружень по краях пластинки і визначається (для перерізів брутто) за формулою
х, nun
$=1-
(10.4)
х, max
максимальні і мінімальні поздовжні нормальні напруження по поздовжніх
Де а
х, max 1 ^ х, min
краях пластинки, додатні при стисненні, і які знаходять при пружних розрахунках.
Тип перерізу елемента відповідно до рисунка 10.1 |
Коефіцієнти затиснення пластинок & |
|||
|
стінки |
полиці в кутникових перерізах при bh / h |
||
|
|
1,0 |
0,667 |
0,5 |
Коробчастий (рисунок 10.1, а) |
, 0,38 -Р, „ „ |
|
1 0,38 R3 , 1 |
|
|
1-Рі ■(*! |
|
Pi 1 Pi -a? |
|
Двотавровий (рисунок 10.1, б) |
, 0,16 +0,0056 /а? 1-9.4 |
D - 1 2 4 ~ „З " 1 P2‘a2 1 0,106 „ „ P22-«2 |
||
Тавровий (рисунок 10.1, в) |
а5~Рз ! , |
&6 = |
1 2 R3 n , 1 |
|
|
1“Рз 'а3 |
|
Рз a3 1- Рз-«з |
|
Швелерний (рисунок 10.1, г) |
97 = 2 & з |
98=І94 |
||
Кутниковий для полиці висотою h (рисунок 10.1, д) |
- |
9 9 = OO |
9 g =10 |
9 9 =5,2 |
Хрестовий (рисунок 10.1, е) |
910 = оо |
9io - oo |
||
У таблиці 10.1 позначено: t b f t Ьи t b, Pi=7^ai=TL;P2=7L;a2=rL;P3=f ;аз=т- tf К *h К h h |
||||
Примітка 1. При від’ємному значенні знаменника у формулах таблиці 10.1, а також за умови, що знаменник дорівнює нулю, слід приймати 0 = со. Примітка 2. Для кутникового перерізу з відношенням bh 1 h, не зазначеним у таблиці 10.1, величину & g треба визначати за інтерполяцією, для відношення bh І h = 1,0 значення величини & 9 =100. |
Таблиця 10.2 - Приведені критичні напруження
Сталь |
Значення aх сг =ох, МПа (кгс/см2) |
Формули для визначення а х сг ег або його значення, МПа (кгс/см2) |
||
Вуглецева класу міцності С245 |
< 176(1800) |
•’Ш их,сг |
||
|
176 (1800) <205 (2100) |
|
1,868-10—3 -2,420-Ю-3 Jl 1000СТх’сг V Е v У |
Е |
|
> 205 (2100) |
385(3923) |
||
Низьколегована класу міцності С345 |
< 186(1900) |
1>Ш СХ,£Т |
||
|
186 (1900) <284 (2900) |
|
2,544-10“3 -2,620-10~3 1 724°*’сг 1 V £ J |
Е |
|
> 284 (2900) |
524 (5342) |
||
Низьколегована класу міцності С390 |
<206(2100) |
1,! 11 °х,сг |
||
|
206(2100) <343 (3499) |
|
ґ Іл 2,868■ 10_3 —2,778 10“3 1 600°*’сг ' Е У |
Е |
|
> 343 (3499) |
591 (6023) |
11Л Розрахунок стійкості стінок балок слід виконувати відповідно до додатка К.
Таблиця 12.1 - Розрахункові довжини елементів головних ферм
Напрям поздовжнього згину |
Розрахункова довжина lej |
||
|
поясів |
опорних розкосів і опорних стояків* |
інших елементів решітки |
1. У площині ферми |
1 |
1 |
0,8 1 |
2. 3 площини ферми |
h |
h |
h |
1 - геометрична довжина елемента (відстань між центрами вузлів) у площині ферми; /1 - відстань між вузлами, закріпленими від зміщення з площини ферми * Розрахункову довжину опорних розкосів і опорних стояків біля проміжних опор нерозрізних прогонових будов треба приймати, як і для інших елементів решітки. |
hf-h
(12.1)
0,75 +0,25—
VNu
де її - відстань між вузлами, закріпленими від зміщення з площини ферми.
Розрахунок стійкості в цьому випадку треба виконувати на зусилля Mj.
Формула (12.1) застосовується при розтягувальній силі N2. У цьому випадку значення N2 слід приймати зі знаком "мінус", a lgj >0,5Іх.
Таблиця 12.2 - Розрахункова довжина lej
Конструкція вузла перетину решітки |
Розрахункова довжина lej з площини ферми при підтримувальному елементі |
||
|
розтягнутому |
не працюючому |
стиснутому |
Обидва елементи не перериваються |
1 |
0,7/j |
h |
Підтримувальний елемент не переривається і перекривається фасонкою |
0,7/j |
h |
1,4 її |
Підтримувальний елемент переривається і перекривається фасонкою |
0,7/j |
- |
- |
Допускається визначати зазначену розрахункову довжину за формулою
lef =Ц-/>(12.2)
де І- довжина пояса, що дорівнює розрахунковому прогону для балок і ферм із паралельними
поясами, повній довжині пояса для балок із криволінійним верхнім поясом і повній довжині ферм із полігональним верхнім поясом;
ц - коефіцієнт розрахункової довжини.
Коефіцієнти розрахункової довжини ц для поясів балок і ферм із паралельними поясами приймаються за таблицею 12.3.
Коефіцієнти розрахункової довжини д для ферми з полігональним або балки з криволінійним верхнім поясом необхідно визначати за таблицею 12.3, при цьому найбільше переміщення 5 приймається для рами, розташованої в середині прогону.
Таблиця 12.3 - Коефіцієнти розрахункової довжини для ферми з полігональним та для балки з криволінійним верхнім поясом
$ |
0 |
5 |
10 |
15 |
30 |
60 |
100 |
150 |
200 |
300 |
500 |
1000 |
>1000 |
Ні |
0,696 |
0,524 |
0,443 |
0,396 |
0,353 |
0,321 |
0,290 |
0,268 |
0,246 |
0,225 |
0,204 |
0,174 |
Ні |
Примітка 1. Якщо отримана розрахункова довжина 1, <1,3 d, то її слід визначати з розрахунку стійкості |
|||||||||||||
|
стержня на пружних опорах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Примітка 2. Для проміжних значень |
коефіцієнт д визначають за лінійною інтерполяцією. |
|
У таблиці 12.3 позначено:
И! -0,174-4/1000,(12.3)
І4
К = •(12.4)
I6d -5 • ЕІт
де d - відстань по довжині мосту між рамами, що утримують пояс від поперечних горизонтальних переміщень;
5-найбільшегоризонтальнепереміщеннявузларами(крімопорнихрам)відодиничної
сили F= 1;
1т - середнє (по довжині прогону) значення моменту інерції стиснутого пояса балки (ферми) відносно вертикальної осі.
ГІри перевірці загальної стійкості арки суцільного сталого перерізу допускається визначать; розрахункову довжину Іег у її площині за формулою (12.2), де р визначається як
8 -а
(12.5)
де а = f /І - коефіцієнт (/ - стріла підйому арки, І - довжина прогону арки);
С, - коефіцієнт, що приймається за таблицею 12.4. Значення С, для двошарнірної арки
перемінного перерізу при зміні її моменту інерції в межах ± 10 % від середнього його значення за довжиною прогону, допускається визначати за таблицею 12.4, при цьому приймаючи EIfr0g у чверті прогону.
У всіх випадках розрахункова довжина арки в її площині має бути не менше відстані між вузлами прикріплення стояків або підвісок.
Таблиця 12.4 - Визначення коефіцієнта С, в залежності від типу арки
Тип арки |
Коефіцієнт^ |
Двошарнірна з їздою понизу з гнучкою затяжкою*, що з’єднана з аркою підвісками |
|
Безшарнірна |
С=2Сі+а-С, |
Тришарнірна |
менше С = С1 ІЗ збо с = С 2 |
Двошарнірна з нерозрізною балкою жорсткості, що з’єднана з аркою стояками |
1 +(0,95+0,7а2)Р<, |
та 1^2 ~ коефіцієнти, що приймають за таблицею 12.5; a =f 11 (формула 12.5); Р = Е ■ ІЬа1 / £ • ІЬо ; Іш та Jfa- моменти інерції балки та арки відповідно. * При відношенні жорсткості затяжки і арки більше ніж 0,8 розрахункову довжину арки знаходять як для двошарнірної арки з нерозрізною балкою жорсткості, що з’єднана з аркою стояками. |