Примечание. См. примечание к табл. 1*.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ СЕЧЕНИЯ ??
Коэффициенты влияния формы сечения при определении приведенного относительного эксцентриситета по формуле еef = ??еrel следует принимать по прил. 6* СНиП II-23-81*, вычисляя при этом условную гибкость по формуле
,
где ??R - коэффициент, принимаемый по табл. 4*, при этом m = еrel.
Таблица 4*
Марка стали |
Толщина проката, мм |
Значение коэффициента ??R |
16Д |
До 20 |
0,0324 |
|
21-40 |
0,0316 |
|
41-60 |
0,0309 |
15ХСНД |
8-32 |
0,0378 |
|
33-50 |
0,0372 |
10ХСНД |
8-40 |
0,0412 |
390-14Г2АФД |
4-50 |
0,0415 |
390-15Г2АФДпс |
4-32 |
0,0415 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 16* Обязательное
РАСЧЕТ ПО УСТОЙЧИВОСТИ ПОЛОК И СТЕНОК ЭЛЕМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ РЕБРАМИ ЖЕСТКОСТИ
1. Прямоугольные отсеки полок и стенок (далее - пластинки), заключенные между подкрепляющими их по контуру ортогональными деталями (ребра жесткости, полка для стенки и стенка для полки), следует рассчитывать по устойчивости. При этом расчетными размерами и параметрами проверяемой пластинки являются:
а - длина пластинки, равная расстоянию между осями поперечных ребер жесткости;
hef - расчетная ширина пластинки, равная:
при отсутствии продольных ребер жесткости у прокатного или сварного элемента - расстоянию между осями поясов hw или осями стенок коробчатого сечения bf;
то же, у составного элемента с болтовыми соединениями - расстоянию между ближайшими рисками поясных уголков;
при наличии продольных ребер жесткости у сварного или прокатного элемента - расстоянию от оси пояса (стенки) до оси крайнего продольного ребра жесткости h1 и hn или расстоянию между осями соседних продольных ребер жесткости hi (i = 2; 3; 4; 5...);
то же, у составного элемента с болтовыми соединениями - расстоянию от оси крайнего ребра жесткости до ближайшей риски поясного уголка h1 и hn или расстоянию между осями соседних продольных ребер жесткости hi (i = 2; 3; 4; 5...);
t - толщина проверяемой пластинки;
t1, b1 - толщина и расчетная ширина листа, ортогонального к проверяемой пластинке; в расчетную ширину этого листа в двутавровом сечении следует включать (в каждую сторону от проверяемой пластинки) участок листа шириной 1t1, но не более ширины свеса, а в коробчатом сечении - участок шириной 1/2 2t1, но не более половины расстояния между стенками коробки (здесь коэффициенты ??1 и ??2 следует определять по п. 4.55*);
; здесь x и определяются по п. 2;
;
; здесь - коэффициент, принимаемый по табл. 1.
Таблица 1
Характер закрепления сжатого пояса конструкцией проезжей части |
Значение коэффициента ?? |
К поясу с помощью лапчатых болтов прикреплены мостовые брусья |
0,3 |
К поясу с помощью высокопрочных шпилек и деревянных подкладок прикреплены сборные железобетонные плиты проезжей части |
0,5 |
Пояс свободен |
0,8 |
К поясу приварен внахлестку или встык лист ортотропной плиты |
2,0 |
К поясу с помощью закладных деталей и высокопрочных болтов присоединена сборная проезжая часть сталежелезобетонного пролетного строения |
1,5 |
К поясу непрерывно по всей длине пролета присоединена проезжая часть сталежелезобетонного пролетного строения с помощью высокопрочных болтов и подливки цементно-песчаным раствором |
20 |
В случае если проверяемая пластинка примыкает к пакету из двух и более листов, за t1 и b1 принимаются толщина и расчетная ширина первого листа пакета, непосредственно примыкающего к указанной пластинке.
2. Расчет по устойчивости пластинок следует выполнять с учетом всех компонентов напряженного состояния - ??x, ??y, ??xy.
Напряжения ??x, ??y, ??xy следует вычислять в предположении упругой работы материала по сечению брутто без учета коэффициентов продольного изгиба.
Максимальное ??x и минимальное продольные нормальные напряжения (положительные при сжатии) по продольным границам пластинки следует определять по формулам:
; , (1)
где
ymax, ymin - максимальное и минимальное расстояния от нейтральной оси до продольной границы пластинки (с учетом знака);
Mm - среднее значение изгибающего момента в пределах отсека при ?? 1; если длина отсека больше его расчетной ширины, то Мm следует вычислять для более напряженного участка длиной, равной ширине отсека; если в пределах отсека момент меняет знак, то Мm следует вычислять на участке отсека с моментом одного знака.
Среднее касательное напряжение xy следует определять:
при отсутствии продольных ребер жесткости - по формуле
, (2)
где ; (3)
при их наличии - по формуле
. (4)
В формулах (3) и (4):
Qm - среднее значение поперечной силы в пределах отсека, определяемое так же, как Mm;
??1, ??2 - значения касательных напряжений на продольных границах пластинки, определяемые по формуле (3) при замене Smax соответствующими значениями S.
Поперечное нормальное напряжение y (положительное при сжатии), действующее на внешнюю кромку крайней пластинки, следует определять:
от подвижной нагрузки - по формуле
, (5)
где Р - распределенное давление на внешнюю кромку крайней пластинки, определяемое по обязательному приложению 5*;
от сосредоточенного давления силы F - по формуле
, (6)
где lef - условная длина распределения нагрузки.
Условную длину распределения нагрузки lef следует определять:
при передаче нагрузки непосредственно через пояс балки или через рельс и пояс - по формуле
, (7)
где с - коэффициент, принимаемый для сварных и прокатных элементов равным 3,25, для элементов с соединениями на высокопрочных болтах - 3,75, на обычных болтах - 4,5;
I - момент инерции пояса балки или сумма моментов инерции пояса и рельса;
при передаче нагрузки от катка через рельс, деревянный лежень и пояс балки lef следует принимать равной 2h (где h - расстояние от поверхности рельса до кромки пластинки), но не более расстояния между соседними катками.
Поперечные нормальные напряжения y на границе второй и последующих пластинок следует определять, как правило, по теории упругости.
Допускается их определять:
при нагрузке, распределенной по всей длине пластинки, - по формуле
; (8)
при сосредоточенной нагрузке - по формуле
. (9)
В формулах (8) и (9):
; ,
где h0 - часть высоты стенки, равная расстоянию от оси нагруженного пояса в сварных и прокатных балках или от ближайшей риски поясного уголка в балках с болтовыми соединениями до границы проверяемой пластинки;
hw - полная высота стенки.
3. Критические напряжения x,cr, y,cr, xy,cr, x,cr,ef, y,cr,ef, xy,cr,ef следует определять в предположении действия только одного из рассматриваемых напряжений x, ??y или ??xy. Приведенные критические напряжения x,cr,ef, sy,cr,ef, txy,cr,ef общем случае вычисляют в предположении неограниченной упругости материала на основе теории устойчивости первого рода (бифуркация форм равновесия) для пластинчатых систем.
Значения приводимых в табл. 2, 4-13 параметров для определения критических напряжений в пластинках допускается находить по линейной интерполяции.
4. Расчет по устойчивости стенки сплошных изгибаемых элементов, имеющей только поперечные ребра жесткости, следует выполнять по формуле
, (10)
где x,cr, y,cr - критические нормальные напряжения соответственно продольное и поперечное;
??xy,cr - критическое касательное напряжение;
??1 - коэффициент, принимаемый по табл. 2;
- коэффициент, вводимый при расчете автодорожных и городских мостов при hц/t > 100.
Таблица 2
|
0 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
1 |
1,00 |
1,05 |
1,10 |
1,15 |
1,20 |
1,30 |
1,40 |
Критические напряжения sx,cr, y,cr, xy,cr следует определять по формулам табл. 3* в зависимости от приведенных критических напряжений x,cr,ef, sy,cr,ef, txy,cr,ef, вычисляемых по пп. 4.1-4.3 настоящего приложения. При этом xy,cr определяется по формулам для ??x,cr с подстановкой в них соотношений:
; .
Таблица 3*
Марка стали |
Интервал значений ??x,cr,ef, МПа (кгс/см2) |
Формулы* для определения x,cr и y,cr |
16Д |
0-196 (0-2000) |
sx,cr = 0,9??x,cr,efm |
|
196-385 (2000-3921) |
sx,cr = |
|
Св. 385 (cв. 3921) |
|
15ХСНД |
0-207 (0-2111) |
sx,cr = 0,9??x,cr,efm |
|
207-524 (2111-5342) |
sx,cr = |
|
Св. 524 (св. 5342) |
sx,cr = |
10ХСНД 390-14Г2АФД 390-15Г2АФДпс |
0-229 (0-2333) |
sx,cr = 0,9x,cr,efm |
|
229-591 (2333-6024) |
sx,cr = |
|
Св. 591 (св. 6024) |
sx,cr = |
_________
* При определении поперечных нормальных критических напряжений в формулах заменяются x,cr на y,cr и x,cr,ef на y,cr,ef. Здесь m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.
4.1. Приведенное критическое продольное нормальное напряжение для пластинок стенки изгибаемого элемента следует определять по формуле
, (11)
где ?? - коэффициент упругого защемления стенки, принимаемый для элементов с болтовыми соединениями равным 1,4, для сварных элементов - по табл. 4;
?? - коэффициент, принимаемый по табл. 5.
Таблица 4
|
0,25 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
4,0 |
10,0 |
Св. 10 |
|
1,21 |
1,33 |
1,46 |
1,55 |
1,60 |
1,63 |
1,65 |
Таблица 5
|
Значение коэффициента ?? при |
|||||||||
|
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,67 |
0,75 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,5 |
2 и более |
0 |
8,41 |
6,25 |
5,14 |
4,75 |
4,36 |
4,2 |
4,04 |
4,0 |
4,34 |
4,0 |
0,67 |
10,8 |
8,0 |
7,1 |
6,6 |
6,1 |
6,0 |
5,9 |
5,8 |
6,1 |
5,8 |
0,80 |
13,3 |
9,6 |
8,3 |
7,7 |
7,1 |
6,9 |
6,7 |
6,6 |
7,1 |
6,6 |
1,00 |
15,1 |
11,0 |
9,7 |
9,0 |
8,4 |
8,1 |
7,9 |
7,8 |
8,4 |
7,8 |
1,33 |
18,7 |
14,2 |
12,9 |
12,0 |
11,0 |
11,2 |
11,1 |
11,0 |
11,5 |
11,0 |
2,00 |
29,1 |
25,6 |
24,1 |
23,9 |
24,1 |
24,4 |
25,6 |
25,6 |
24,1 |
23,9 |
3,00 |
54,3 |
54,5 |
58,0 |
53,8 |
53,8 |
53,8 |
53,8 |
53,8 |
53,8 |
53,8 |
4,00 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
95,7 |
4.2. Приведенное критическое поперечное нормальное напряжение ??y,cr,ef для пластинок стенки изгибаемого элемента следует определять по формуле
, (12)
где ?? - коэффициент, принимаемый равным единице при нагрузке, распределенной по всей длине пластинки, и по табл. 6 - при сосредоточенной нагрузке;
?? - коэффициент упругого защемления стенки, принимаемый по табл. 7;