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 = 0,9x,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;