---

Елементи, піддані дії осьової сили зі згином

4.26 Розрахунок міцності позацентрово стисканих, стиснуто-зігнутих, позацентрово розтягнутих і розтягнуто-зігнутих елементів при згині в одній з головних площин слід виконувати згідно з формулою

(4.14)

де М – приведений згинальний момент;  – коефіцієнт;  – коефіцієнт, що визначається за формулами (4.6) і (4.7).

Приведений згинальний момент М при гнучкості елементів  > 60 для перерізів, що знаходяться в межах двох середніх чвертей довжини шарнірно-обпертого стержня і всієї довжини стержня, затисненого на кінцях, слід визначати згідно з формулою

(4.15)

де М₁ – момент, що діє в розглядуваному перерізі;

N – поздовжня сила, яка діє в перерізі, що перевіряється, зі своїм знаком («плюс» – розтяг);

N_е– ейлерова критична сила в площині дії моменту, обчислена для відповідних закріплень стержня; при  60 допускається приймати М=М₁.

Коефіцієнт  слід визначати:

для елементів двотаврового, коробчатого і таврового перерізів з однією віссю симетрії відповідно до таблиці 4.15 – у випадку, якщо напруження в меншому поясі (з площею А_f,min) від моменту і поздовжньої сили – однакових знаків, і відповідно до таблиці 4.16 – у випадку, якщо напруження в меншому поясі від моменту і подовжньої сили – різних знаків;

для елементів суцільного прямокутного і Н-подібного перерізів – згідно з формулою

(4.16)

для елементів кільцевого перерізу – згідно з формулою

(4.17)

де

Для інших перерізів, а також при інших закріпленнях кінців елементів розрахунок міцності треба виконувати згідно з формулою

. (4.18)

У формулах (4.16) – (4.18) позначення ті ж, що і в формулі (4.14).

4.27 Розрахунок міцності позацентрово стиснутих, стиснуто-зігнутих, позацентрово розтягнутих і розтягнуто-зігнутих елементів при згині в двох головних площинах слід виконувати:

для елементів двотаврового, коробчатого і таврового перерізів з однією віссю симетрії, а також для елементів суцільного, прямокутного і кільцевого перерізу згідно з формулою

(4.19)

, (4.20)

де М_х, M_y– приведені згинальні моменти згідно з 4.26;

,_х, _у– коефіцієнти, що приймаються згідно з 4.26 и 4.24, причому

для інших перерізів, а також при інших закріпленнях кінців елементів розрахунок міцності треба виконувати згідно з формулою , (4.21)

В інших випадках, коли наведених вище даних для визначення _хі _у не достатньо, розрахунок міцності виконують згідно з формулами (4.21), приймаючи _х=_у=1.

Таблиця 4.15

В табл. 4.15 позначено:

Таблиця 4.16

4.28 Величини дотичних напружень  у перерізах стінки згинаних елементів при М=М_х=М_y = 0 мають задовольняти умову

(4.22)

(4.23)

де _min,ef, _тах,ef – величина мінімального і максимального дотичних напружень у перерізі стінки, обчислені в припущенні пружної роботи.

При наявності послаблення стінки отворами болтових з’єднань замість t у формулу (4.22) слід поставити значення

де а – шаг болтів, d – діаметр отвору.

4.29 Для стінок балок, що розраховуються згідно з 4.24 – 4.27, повинні виконуватися умови:

(4.24)

де _х – нормальні (додатні при стисканні) напруження в точці, що перевіряється, (х, у) серединної площини стінки, паралельні до осі балки;

_у – такі ж напруження, перпендикулярні до осі балки, вирахувані відповідно до обов'язкового додатка Ю;

^’ – коефіцієнт, рівний 1,15 при _х = 0 і 1,10 при _у0;

_ху– середнє дотичне напруження в точці стінцки балки, що перевіряється.

4.30 Елементи, що сприймають зусилля різних знаків, після перевірки міцності з урахуванням припущення розвитку обмежених пластичних деформацій ( > 1) необхідно перевірити також згідно з формулою

(4.25)

де _{max ,}_min – відповідно розрахункові максимальні і мінімальні (зі своїми знаками) нормальні напруження в точці, що перевіряється, обчислені в припущенні пружної роботи матеріалу;

₁, ₂ – дотичні напруження в точці, що перевіряється (з урахуванням їхніх знаків), обчислені відповідно від тих же навантажень, що і _max, _min.

При невиконанні зазначеної умови розрахунок міцності слід виконувати на найбільші зусилля для пружної стадії роботи.

Розрахунок міцності і повзучості сталевих канатів

4.31 Розрахунок міцності сталевих канатів гнучких несучих елементів у вантових і висячих мостах, а також напружуваних елементів попередньо напружених конструкцій належить виконувати згідно з формулою

, (4.26)

де R_dh– розрахунковий опір канатів;

т – коефіцієнт умов роботи, прийнятий відповідно до табл. 4.12;

т₁– коефіцієнт умов роботи, що визначається за обов'язковим додатком Х.

Розрахунковий опір R_dh для канатів і пучків з паралельно покладених високоміцних дротів визначається згідно з формулою (4.3), для канатів одиночного скруту і закритих несучих за формулами

або , (4.27)

де [ ] – величина розривного зусилля каната в цілому, зазначене в державному стандартні або технічних умовах;

_т= 1,6 згідно з 4.17;

P_un– сума розривних зусиль усіх дротів у канаті;

k – коефіцієнт агрегатної міцності крученого каната, визначуваний відповідно до табл. 4.17.

Таблиця 4.17

4.32 Поздовжню повзучість _pl,x сталевих кручених і закритих канатів слід приймати за даними виробника, але не менш ніж 0,15 мм/м.

4.33 Поперечну повзучість _pl,_y канатів треба визначати за даними виробника або як результат спеціальних дослідів.

Розрахунки стійкості

4.34 Розрахунок при плоскій формі втрати стійкості суцільноностінчатих елементів замкнутого і відкритого перерізів, підданих центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску при згині в площині найбільшої гнучкості, необхідно виконувати згідно з формулою

, (4.28)

де  – коефіцієнт поздовжнього згину, визначуваний згідно з табл. 1–3 обов'язкового додатка Ц у залежності від гнучкості елемента  і приведеного відносного ексцентриситету e_ef,

т – тут і в 4.36 – 4.39 – коефіцієнт умов роботи, що приймається згідно з табл. 4.12.

Гнучкість елемента  слід визначати згідно з формулою

, (4.29)

де l_ef – розрахункова довжина; i – радіус інерції перерізу відносно осі, перпендикулярної до площини найбільшої гнучкості (площини згину) .

Приведений відносний ексцентриситет e_ef треба визначати згідно з формулою

e_ef= e_rel (4.30)

де  – коефіцієнт впливу форми перерізу, що визначається за обов'язковим додатком Ц;

– відносний ексцентриситет у площині згину (тут е – дійсний ексцентриситет сили N при позацентровому стиску і розрахунковий ексцентриситет при стиску зі згином,  – ядрова відстань), приймається при центральному стиску такою, що дорівнює нулю.

Розрахунковий ексцентриситет е в площині згину при стиску зі згином треба визначати згідно з формулою

, (4.31)

N, M – розрахункові значення поздовжньої сили і згинального моменту.

Ядрову відстань  за напрямком ексцентриситету слід визначати згідно з формулою

, (4.32)

де W_c– момент опору перерізу брутто, що обчислюється для найбільш стиснутого волокна.

Розрахункові значення поздовжньої сили N і згинального моменту М в елементі треба приймати для одного й того ж сполучення навантажень з розрахунку системи за недеформованою схемою в припущенні пружних деформацій сталі. При цьому значення М необхідно приймати такими, що дорівнюють:

• для елементів постійного перерізу рамних систем – найбільшому моменту в межах довжини елемента;

• для елементів з одним затисненим, а іншим вільним кінцем – моменту в затисненні, але не менше від моменту в 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, визначуваному з розрахунку пояса як пружної нерозрізної балки;

• для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають одну вісь симетрії, що збігається з площиною вигину, – моменту, що визначається згідно з формулами табл. 4.18.

Для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають дві осі симетрії, розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів e_ef слід визначати згідно з додатком 6 СНиП II-23, приймаючи при цьому m_ef рівним e_ef і m_ef1 рівним e_ef1, що визначається згідно з формулою

,

де М₁– більший зі згинальних моментів, прикладених на шарнірно-обпертих кінцях стиснутого стержня зазначеного типу.

4.35 Розрахунок при плоскій формі втрати стійкості наскрізних елементів замкнутого перерізу, гілки яких з'єднано планками або перфорованими листами, при центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску слід виконувати:

• елемента в цілому в площині дії згинального моменту або передбачуваного (при центральному стиску) згину, перпендикулярної площини планок або перфорованих листів, – згідно з формулою (4.28);

• елемента в цілому в площині дії згинального моменту або передбачуваного (при центральному стиску) згину, паралельної до площини планок або перфорованих листів, – згідно з формулою (4.28) з визначенням коефіцієнта поздовжнього згину  відповідно до табл. 1-3 обов'язкового додатку Ц у залежності від приведеної гнучкості _ef;

• окремих ділянок – згідно з формулою (4.28) – в залежності від гнучкості гілки _а.