СНиП 2.03.06-85 => Таблица 16. 2-2. Изгибаемые элементы. Таблица 17. Элементы. подверженные действию осевой силы с изгибом. Таблица 18.

Таблица 16

Тип сече­ния	Схема сечения	Приведенные гибкости Х составных стержней сквозного сечения
		с планками при		с решетками
		Isl /(Ibb)<5	Isl /(Ibb)>5
1		(6)	(9)	(12)
2		(7)	(10)	(13)
3		(8)	(11)	(14)

Обозначения, принятые в табл. 16:

- наибольшая гибкость всего стержня;

- гибкости отдельных ветвей при изгибе их в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1, 2-2 и 3-3, на участках между приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов или заклепок;

А - площадь сечения стержня;

A_d1,A_d2 -площади сечения раскосов решеток (при крестовой решетке - двух раскосов), лежаших в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2;

A_d - площадь сечения раскоса решетки (при крестовой решетке - двух раскосов), лежащей в плоскости одной грани (для трехгранного равностороннего стержня);

- коэффициенты, определяемые по формуле

a,b,l - размеры, принимаемые по черт. 3,a и черт. 4;

n,n₁ - коэффициенты, определяемые соответственно по формулам:

где - моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1-1 и 3-3 (для сечений типов 1 и 3 ) ;

- моменты инерции сечения двух уголков относительно осей соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2);

I_s- момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси х-х (черт. 4) ;

I_s1,I_s2 - моменты инерции сечения одной из планок, лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2- 2 (для сечения типа 2).

a) б)

Черт. 3. Схема решетки

a - раскосной; b - крестовой с распорками

2-2

Черт. 4. Составной стержень на планках

4.7. Расчет соединительных элементов (планок, решеток) сжатых составных стержней сквозного сечения следует выполнять на условную поперечную силу Q_fic, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле

Q_fic = (15)

где N - продольное усилие в составном стержне;

- коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного сквозного стержня в плоскости соединительных элементов.

Условную поперечную силу Q_fic следует распределять при наличии:

только соединительных планок (решеток) - поровну между планками (решетками), лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости;

сплошного листа и соединительных планок (решеток) - пополам между листом и планками(решетками), лежащими в плоскостях, параллельных листу.

При расчете равносторонних трехгранных составных стержней условную поперечную силу Q_fic ,приходящуюся на систему соединительных элементов, расположенных в одной плоскости, следует принимать равной 0,8 Q_fic.

4.8. Расчет соединительных планок и их прикреплений (см. черт. 4) следует выполнять как расчет элементов безраскосных ферм по формулам:

на силу F, срезающую планку:

(16)

на момент M₁, изгибающий планку в ее плоскости:

(17)

где Q_s - условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани;

l - расстояние между центрами планок;

b - расстояние между осями ветвей.

4.9. Расчет соединительных решеток следует выполнять как расчет решеток ферм. При расчете перекрестных раскосов крестовой решетки с распорками (см. черт. 3, б) необходимо учитывать дополнительное усилие N_ad, возникающее в каждом раскосе от обжатия поясов и определяемое по формуле

(18)

где N - усилие в одной ветви стержня;

A_d - площадь сечения одного раскоса;

A₁ - площадь сечения одной ветви;

- коэффициент, определяемый по формуле

(19)

a,l,b - размеры, приведенные на черт. 3, б.

4.10. Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, следует выполнять на усилия, равные условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле ( 15).

ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

4.11. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формулам:

(20) (21)

При наличии ослабления отверстиями для заклепок или болтов значения касательных напряжений в формуле (21) следует умножать на величину отношения

(22)

где а - шаг отверстий;

d - диаметр отверстия.

4.12. Для стенок балок, рассчитываемых по формуле (20), должны быть выполнены условия:

(23)

где - нормальные напряжения в срединной плоскости стенки, параллельные оси балки;

- нормальные напряжения в срединной плоскости стенки, перпендикулярные оси балки, в том числе , определяемое по формуле (1) обязательного приложения 5:

- среднее касательное напряжение,вычисляемое с учетом формулы (22) ; t, h - соответственно толщина и высота стенки.

Напряжения , и следует определять в одной и той же точке стенки балки и принимать в формуле (23) каждое со своим знаком.

4.13. Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки, следует выполнять по формуле

(24)

где - для сжатого пояса;

- коэффициент, определяемый по обязательному приложению 3.

При определении значения за расчетную длину балки l_ef следует принимать расстояния между точками закреплений сжатого пояса от поперечных смещений; при отсутствии связей l_ef=l (где l -пролет балки). За расчетную длину консоли следует принимать: l_ef= l при отсутствии закрепления сжатого пояса на конце консоли в горизонтальной плоскости (здесь l - длина консоли); расстояние между точками закреплений сжатого пояса в горизонтальной плоскости при закреплении пояса на конце и по длине консоли.

Устойчивость балок не требуется проверять:

а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плоский и профилированный металлический настил, волнистая сталь и т. п.) ;

б) при отношении расчетной длины балки l_ef к ширине сжатого пояса b, не превышающем значений, определяемых по формулам табл. 17 для балок симметричного двутаврового сечения и с более развитым сжатым поясом, для которых ширина растянутого пояса составляет не менее 0,75 ширины сжатого пояса.

Таблица 17

Место приложения на   грузки	Наибольшие значения , при которых не требуется расчет на устойчивость прокатных и сварных балок (при 1 < < 6и15< < 35)
К верхнем поясу	(25)
К нижнему поясу	(26)
Независимо от уровня приложения нагрузки при расчете участка балки между связями или при чистом изгибе	(27)

Oбозначения, принятые в табл. 17:

b,t - соответственно ширина и толщина сжатого пояса;

h - расстояние (высота) между осями поясных листов. ,

Примечание. Для балок с поясными соединениями на заклепках и высокопрочных болтах значения , получаемые при расчете по формулам табл. 17, следует умножать на коэффициент 1,2.

 

4.14. Расчет на прочность элементов, изгибаемых в двух главных плоскостях, следует выполнять по формуле

(28)

где x,y - координаты рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей. В балках, рассчитываемых по формуле (28), значения напряжений в стенке балки следует проверять по формулам (21) и (23) в двух главных плоскостях изгиба.

При выполнении требований п.4.13а балки, изгибаемые в двух плоскостях, на устойчивость не проверяются.

ЭЛЕМЕНТЫ. ПОДВЕРЖЕННЫЕ ДЕЙСТВИЮ ОСЕВОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ

4.15. Расчет на прочность сплошностенчатых внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно растянутых и растянуто-изгибаемых элементов следует выполнять по формуле

(29)

где x, у - координаты рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей.

В составных сквозных стержнях каждую ветвь необходимо проверять по формуле (29) при соответствующих значениях N, М_x, М_y, вычисленных для данной ветви.

4.16. Расчет на устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует выполнять как в плоскости действия момента (плоская форма потери устойчивости), так и из плоскости действия момента (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

Расчет на устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле

(30)

В формуле (30) коэффициент следует определять:

а) для сплошностенчатых стержней - по табл. 1 обязательного приложения 4 в зависимости от условной гибкости и приведенного относительного эксцентриситета m_ef. определяемого по формуле

(31)

где - коэффициент влияния формы сечения, определяемый по табл. 3 обязательного приложения 4;

- относительный эксцентриситет (здесь е - эксцентриситет; W_c -момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна).

Расчет на устойчивость выполнять не требуется для сплошностенчатых стержней при т_ef >10;

б) для сквозных стержней с решетками или планками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, - по табл. 2 обязательного приложения 4 в зависимости от условной приведенной гибкости, определяемой по формуле

(32)

и относительного эксцентриситета т, определяемого по формулам

(33)

где x₁,y₁расстояния соответственно от оси у-у или х-х до оси наиболее сжатой ветви, но не менее расстояния до оси стенки ветви.

4.17. Расчетные значения изгибающих моментов М, необходимые для вычисления эксцентриситета

, следует принимать равными:

а) для стержней постоянного сечения рамных систем - наибольшему моменту в пределах длины стержней;

б) для ступенчатых стержней - наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;

в) для консолей - моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины стержня от заделки;

г) для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, - моменту, определяемому по формулам табл. 18.

Для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими две оси симметрии, приведенные относительные эксцентриситеты т_ef следует определять по табл. 4 обязательного приложения 4.

Таблица 18

Относительный эксцентриситет, соответствующий Мтах	Расчетные значения М при условной гиб кости стержня
		M=M1

Обозначения, принятые в табл. 18:

Mmax - наибольший изгибающий момент в пределах длины стержня;

M₁ - наибольший изгибающий момент в пределах средней трети длины стержня, но не менее 0,5 М_max,;

m - относительный эксцентриситет, определяемый по формуле

Примечание. Во всех случаях следует принимать М>0,5М_max.

4.18. Расчет на устойчивость внецентренно сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия момента при их изгибе в плоскости наибольшей жесткости (I_x>I_y), совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле

(34)

где с - коэффициент, вычисляемый по формуле (35).

4.19. Коэффициент с следует определять по формуле

(35)

где - коэффициенты, принимаемые по табл. 19.

При определении m_x , за расчетный момент Му следует принимать:

а) для стержней с шарнирно-опертыми концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, - максимальный момент в пределах средней трети длины (но не менее половины момента, наибольшего на длине стержня) ;

б) для консолей - момент в заделке (но не менее момента в сечении, отстоящем от заделки на треть длины стержня).