0 = arctan [(ft -2tf )/z], (9.6)

де bc - ширина бетонного заповнення;

ft - висота профілю колони;

tf - товщина полиць колони;

tw - товщина стінки колони;

z - плече внутрішньої пари, див. 9.7.1 і рисунок табл. 9.5.

Коефіцієнт зниження, що враховує вплив поздовжнього стиску у колоні на розрахунковий опір стінки колони при зсуві, повинен визначатись за виразом: де NEd- розрахункова нормальна сила стиску у колоні;

v = 0,55 1 + 2


NEd
^Npl,Rd ,


(9.7)



NpiRd- розрахункова несуча здатність перерізу колони включно з бетоном.

  1. Стінка колони при поперечному стиску

Розрахункову несучу здатність не зміцненої ребрами жорсткості стінки колони на дію попе­речного стиску слід визначати за формулою

(£>kwcbeff сwctwcfy wcm^WcPbeff,C,WC^WC^y,WC zn o

Fc,wc,Rd = алеFc,wc,Rd • (9 °)

Умо Ymi

де ш - понижувальний коефіцієнт, що враховує можливий вплив дотичних напружень в стінці колони (приймається за таблицею 9.4);

beff c wc- ефективна ширина стінки колони при поперечному стиску, яка приймається:

  • у зварному з’єднанні

beff,c,wc =tfb +2ab42+5(tfc +s), (9.9)

тут ab, tfc, tfb - див. рисунок 9.14;

поясних кутикових накладок

опорного фланця


З

Зварне з'єднання

'єднання за допомогою З'єднання за допомогою

а - вид збоку; б - колона з прокатного профілю; в - зварна колона

Рисунок 9.14 - До розрахунку на поперечний стиск незміцненої стінки колони

  • у болтовому з’єднанні з опорним фланцем beff,c,wc =tfb + 2-аь л/2+5-(ffc +s) + sp , (9.10)

тут sp -довжина, отримана перерізом під кутом 45° товщини опорного фланця (яка прийма­ється, принаймні, L , а якщо довжина виступу фланця за полицю достатня, то до 2L); р р'

  • у болтовому з’єднанні з поясними кутиковими накладками

beff.c.wc =2^а +0>6ra +5(ffc + S), (9.11)

тут s = гс - для колон з прокатного двотавра;

s = ас л/2 - для колон із зварного двотавра;

р - понижувальний коефіцієнт, що враховує втрату місцевої стійкості фланця:

при <0,72 р = 1,0; (9.12,а)

(Хр -0,2)

приХр>0,72 р = ^Д-—(9.12,6)

тут - гнучкість фланця

Г =0,932 , (9.12,в)

V E-Cc

dwc=hc-2 (tfc+rc)~ для колон із прокатного двотавра;

dwc=hc - 2 ■ (tfc + ac л/2) - для колон із зварного двотавра;

kwc- понижувальний коефіцієнт, що приймається за 6.2.6.2(2).

Таблиця 9.4 - Понижувальний коефіцієнт го, що враховує дотичні напруження

Коефіцієнт трансформації р

Понижувальний коефіцієнт co

іл о" VI VI о

co = 1,0

0,5 < р < 1,0

co = co-] + 2 • (1 — р) (1 - со-])

р =1.0

СО = СО-]

1,0<р<2,0

СО = со-] +(р -1) (с02 “СО-])

р = 2,0

(0 = со2

1

1

І 2

-^1+1,3- (j3eff с wctwc/Avc

(О-] “

-Ji + 5,2 • сwctwc/Avc

Avc- площа зсуву колони, див. 9.6.3.1.



Якщо стінка сталевої колони замонолічена бетоном, то розрахунковий опір стінки колони при стиску може збільшуватись з урахуванням бетону.

Розрахунковий опір бетонного заповнення стінки колони при поперечному стиску Fc wccRd необхідно визначати з використанням виразу:

F~c,wc,c,Rd =®’&5kwc cteff сс—tw)fcd, (9.13)

де teffc- робоча довжина бетону, визначена таким же способом, як і робоча ширина beff c wc.

kwcc = 1,3+3,3°comcEd <2,0, (9.14)

fcd

де acom c Ed- поздовжні напруження стиску у заповненні від розрахункової нормальної сили NEd.

Якщо на бетон заповнення діють напруження поздовжнього стиску, то їх вплив на опір бетону поперечному стиску можна враховувати шляхом множення значення Fc wc cRd на коефіцієнт kwcс. що визначається як:

  1. Стінка колони при поперечному розтягу

Розрахункову несучу здатність не зміцненої ребрами жорсткості стінки колони, яка знаходиться під впливом поперечного розтягу, слід визначати за формулою

(tibeff,t,WC ^WC fy,WC dC

*t,wc,Rd ' (У. IO)

ЇМО

де co - понижувальний коефіцієнт, що враховує вплив дотичних напружень в стінці колони.

У зварному з’єднанні ефективну ширину розтягнутої стінки колони слід визначати за формулою

= tfb + 2abV2+5(ffc +s), (9.16)

де s = rc- для колон із прокатного двотавра;

s - ас V2 - для колон із зварного двотавра;

тут ас і гспоказано на рисунку 9.15, аь- на рисунку 9.14

.



9.6.3.4 Полиця колони при поперечному згині

Розрахункову несучу здатність і тип непідкріпленої полиці колони при поперечному згині спільно з приєднувальними болтами, які працюють на розтяг, слід визначати:

-для кожного окремого, ізольованого ряду болтів, що працюють на розтяг;

-для кожної групи рядів болтів, що працюють на розтяг.

Значення emin і т слід визначати за рисунком 9.15.






в

а - зварний опорний фланець вужче ніж полиця колони; б - зварнийї опорний фланець ширше ніж полиця колони; в - поясні кутикові накладки

Рисунок 9.15 - Визначення е, emin , rr і т

* ' 111111 * и

9.7 Розрахункова несуча здатність сполучень балки з колоною і стикових з’єднань

  1. Загальні вказівки

    1. Згинальний момент від дії розрахункових впливів повинен задовольняти умові

Л4 і Ed

-^-<1,0. (9.15)

Mj,Rd

  1. Методи визначення розрахункової несучої здатності вузла на згин Mj Rd, наведені в 9.7, не враховують дію осьової сили NEd у приєднаному елементі. Ці методи застосовні тільки в тому випадку, якщо осьова сила в приєднаному елементі не перевищує 5 % розрахункової несучої здатності в NpfRd його поперечного перерізу.

  2. Якщо осьова сила NEd у приєднаному елементі перевищує 5 % розрахункової несучої здатності NplRd , то слід застосовувати з деяким запасом наступний наближений метод:

MjtRd Nj,Rd

де Mj Rd- розрахункова несуча здатність вузла по згинальному моменту, за відсутності осьової сили;

NjRd~ розрахункова несуча здатність вузла по осьовій силі за відсутності згинального моменту.

  1. Розрахункову несучу здатність зварного вузлового з’єднання слід визначати, вико­ристовуючи параметри, наведені в таблиці 9.5 а).

  2. Розрахункову несучу здатність болтового вузлового з’єднання з опорним фланцем, прикріпленим тільки одним рядом розтягнутих болтів (або сполучення, в якому враховується тільки один ряд болтів, що працює на розтяг, див. 9.5.6, слід визначати, використовуючи наведені в таблиці 9.5 в) параметри.

  3. Розрахункову несучу здатність болтового вузлового з’єднання з поясними кутиковими накладками слід визначати, використовуючи наведені в таблиці 9.5 б) параметри.

  4. Центр стиску слід приймати як центр блока напружень, викликаних стискальними зусиллями. З метою спрощення, положення центра стиску може бути прийнято за таблицею 9.5.

  5. Стик нерозрізного елемента або його розтягнутої частини слід розраховувати на дію всіх моментів і осьових зусиль, яким піддається елемент або його частина в даній точці.

  6. Стики повинні бути розраховані таким чином, щоб утримувати сполучені елементи в проектному положенні. Сили тертя між поверхнями тертя не можуть розглядатися в якості сил, що утримують сполучені елементи в проектному положенні.

  7. Завжди, де це можливо, елементи слід розташовувати так, щоб нейтральна вісь стикових деталей збігалася з нейтральною віссю елементів, що з’єднуються. За наявності ексцен­триситету його слід враховувати при визначенні діючих сил.

  8. Якщо опорні частини з’єднувальних елементів не підготовлені для сприйняття зусиль шляхом безпосереднього контакту, повинні бути передбачені стикові деталі, що забезпечують передачу внутрішніх сил і згинальних моментів, включаючи згинальні моменти від ексцентриситетів прикладених зусиль, початкові недосконалості і деформації від ефектів другого роду. Значення внутрішнього згинального моменту не слід приймати менше 25 % від несучої здатності більш слабкого перерізу на дію моменту щодо обох осей, а значення поперечної сили в напрямку обох осей - менше 2,5 % від несучої здатності більш слабкого перерізу на дію стиску нормальної сили.

  9. Якщо опорні частини з’єднувальних елементів підготовлені для сприйняття зусиль безпосереднім контактом, то стикові деталі повинні забезпечити передачу зусилля, що дорівнює 25 % від максимального значення сили стиску в колоні.Вирівнювання стикованої решти стиснутих елементів слід виконувати за допомогою накладок або іншими способами. Стикові деталі і їх кріплення повинні бути пропорційні для сприйняття зусиль в стику, що діють в будь-якому напрямку, перпендикулярному до осі елемента. При розрахунку стиків слід також враховувати ефекти другого роду.

Таблиця 9.5 - Розташування центра стиску, плече внутрішньої пари сил z і розподіл зусиль для визначення розрахункової несучої здатності з’єднання на вигин MjRd

II

III

б) жуї

и

111

ІИ

Зе

І

Б( 'И

зарне

злтов< ковою

-

)ЛТОВ( чцем, >м бог яг

Тип з’єднання

з’єднання

і|II^^|10||І|||||

а з’єднання з поясною накладкою

1ВІІ0ІИ Розташування центра стиску

Посередині товщини стиснутої полиці

Посередині товщини по­лиці поясної кутикової накладки, розташованої на стиснутій полиці

Плече внутрішньої пари сил ІІІіІІІІІІ h - висота прикріпленої балки;

tfb - товщина полиці балки

Відстань між центром стиску і поруч болтів, що працюють на стиск

II

II


11

ж

Я

Z

11

Розподи

Rd**~

ііоШйіі

ИШ!

-^Fw"**-

і зусиль

в) Бс фла ряде розт

з з’єднання з опорним прикріпленим одним ітів, які працюють на

іВіввІІякаоми»

Посередині товщини стиснутої полиці

Відстань між центром стиску і поруч болтів, що працюють на розтяг

ІІІІІІІИіІІІ

Z

L

ВІіІІіЖ iilllliJI

■ЯііЬіві’

■іІіі

1

—L.

UJ

‘ .'".'""."'"1, 'I r



Кінець таблиці 9.5

!

Тип з’єднання


Розташування центра стиску

Плече внутрішньої пари сил

Розподіл зусиль

Посередині товщини стиснутої полиці

3 запасом значення z можна прий­няти таким, що дорівнює відстані між центром стиску і серединою відстані між цими двома рядами болтів

ІІІіИІІІІІіІЖИІ ИІІІІІИіІі

Посередині

Наближено

Більш точне значення може

товщини

можна прий-

бути визначено, приймаючи

стиснутої

няти таким, що

плече внутрішньої пари сил z,

полиці

дорівнює відстані між центром стиску ї серединою відстані між двома най­більш віддале­ними рядами болтів, що працюють на розтяг

що дорівнює zeQ , обчислене за методом, наведеним у

6.3.3.1

иентах повинні задовольняти такі умови:


И

г) Болтове з’єднання з опорним фланцем, прикріпленим тільки двома рядами болтів, що працюють на розтяг д) Інші болтові з'єднання з опорним фланцем, прикріпленим двома і більше рядами болтів, що працюють на розтяг
  1. С

    ^/,£У

    тики в згинальних
  1. стиснуті полиці слід розглядати як стиснуті елементи;

  2. розтягнуті полиці слід розглядати як розтягнуті елементи;

  3. деталі, схильні до зрушення, слід розраховувати на спільний вплив наступних ефектів:

  • поперечної сили в стику;

  • моменту від ексцентриситету (якщо він має місце) центрів ваги груп кріпильних деталей, розташованих з одного і з іншого боку стику;

  • частини моменту, деформації і кута повороту, що сприймаються стінкою або її частиною, незалежно від передумови про розподіл напружень у прилеглих частинах, прийнятих при розра­хунку елемента або його частини.