СНиП 2.03.06-85 => 7. расчет элементов конструкций с применением тонколистового алюминия. Элементы. работающие на сжатие и изгиб. Таблица...

7. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТОНКОЛИСТОВОГО АЛЮМИНИЯ

7.1. Тонколистовой алюминий (толщиной до 2 мм) следует применять в качестве элементов ограждающих и несущих конструкций:

а) плоских листов, укрепленных ребрами или специальной штамповкой;

б) плоских листов и лент, предварительно напряженных как в одном, так и в двух направлениях;

в) гофрированных листов без укреплений или со специальными укреплениями.

ЭЛЕМЕНТЫ. РАБОТАЮЩИЕ НА СЖАТИЕ И ИЗГИБ

7.2. При расчете на прочность сжатого в одном направлении плоского листа, шарнирно-опертого по контуру (черт. 10), в рабочую площадь включается часть листа размером 2с, определяемым по формуле

(59)

где t - толщина листа.

Черт. 10. Расчетная схема сжатого тонколистового элемента

b - полная ширина сечения: с - рабочая ширина сечения

7.3. При расчете на прочность и деформативность тонколистовых конструкций, усиленных продольными ребрами, в которых плоский лист при действии продольной и поперечной нагрузок имеет сжимающие напряжения, в рабочую площадь ребер следует включать часть листа размером с (черт. 11, а), определяемым по формуле (59).

Черт. 11. Расчетная схема тонколистовых конструкций, усиленных продольными ребрами

а - плоский лист; б - гофрированный лист

7.4. При расчете на прочность листов с волнистым и трапециевидным гофрами, шарнирно-опертых по контуру и сжимаемых в направлении гофров, при отношении (черт. 12, а) в рабочую площадь следует включать часть листа размером 2с:

(60)

где

здесь К, d - соответственно шаг и длина по периметру одной полуволны (черт. 13) ;

I_x1 - момент инерции одной волны.

Когда отношение или гофрированный лист разделяется поперечными ребрами, имеющими момент инерции I_s (см. п. 7.5), на ряд ячеек с соотношением сторон (см. черт. 12,), значение с следует определять по формуле

(61)

В формуле (61) обозначения те же, что в формуле (60); значения a и b следует принимать по черт. 12.

Черт. 12. Расчетная схема сжатого гофрированного листа

а - без поперечных ребер жесткости; б - с поперечными ребрами жесткости

Черт. 13. Геометрические параметры для гофра

а - трапециевидного; б - волнистого

При наличии продольных ребер (черт. 14) в рабочую площадь следует включать площадь этих ребер и часть листа размером с в каждую сторону от ребра.

Черт. 14. Схема плиты из гофрированного листа с продольными и поперечными ребрами

1 - продольные ребра; 2- поперечные ребра

7.5. При расчете по формуле (43) момент инерции поперечных ребер жесткости не должен быть меньше величины

(62)

Если гофрированный лист и поперечные ребра имеют различные модули упругости, то

(63)

где Е_s - модуль упругости материала ребра.

Обозначения в формулах (62) и (63) те же, что в формуле (60).

В случае, если значения I_s меньше указанных в формулах (62) и (63) величин, то значение с подсчитывается по формуле (60). При этом значение Dy следует принимать

7.6. Гофрированный лист, не имеющий усиливающих ребер, при действии поперечной нагрузки следует рассчитывать на изгиб по формулам (20) и (21) как балку.

Для листов с трапециевидным гофром размер сжатых полок, включаемых в расчетное сечение, следует определять по формуле (59). При этом в формулах (20) и (21) W_x и I_x следует вычислять для рабочей площади сечения.

7.7. Прогиб f свободно опертых гофрированных листов при изгибе следует определять по формуле

(64)

где - коэффициент, учитывающий увеличение прогиба вследствие деформации поперечного сечения гофрированного листа под нагрузкой и принимаемый: для волнистых листов - равным 1, для трапециевидных - по табл. 35, для листа с трапециевидным гофром с приклеенным жестким утеплителем (типа пенопласта) =1;

f_o - прогиб гофрированного листа, работающего как балка, при вычислении которого I_x принимается согласно п. 7.6.

Таблица 35

Отношение	Значения при угле наклона боковых граней гофра, град
	45	60	75	90
	1,10	1,14	1,20	1,30
1,5	1,15	1,20	1,30	1,40
1,0	1,20	1,25	1,35	1,45
0,5	1,25	1,30	1,40	1,50

Обозначения, принятые в табл. 35:

b - размер наклонной грани;

a - размер сжатой горизонтальной грани (см. черт. 13).

Примечание. Значения для промежуточных отношений - следует определять линейной интерполяцией.

7.8. Изгибаемые тонколистовые конструкции с гофрированным листом, усиленным продольными ребрами, следует рассчитывать на прочность и прогиб с учетом включения в работу ребер и части листа размером с в каждую сторону от ребра (см. черт. 11. б), определяемым по формуле (60) независимо от наличия поперечных ребер.

7.9. При расчете сжато-изгибаемых и растянуто-изгибаемых гофрированных листов с трапециевидным гофром (обшивок трехслойных панелей с закладным утеплителем) на прочность при обеспечении совместной работы обшивок и продольных ребер кроме моментов инерции гофрированных листов относительно их нейтральных осей следует учитывать момент инерции сечения, в которое входят продольные ребра и часть обшивок размером с (черт. 15):

(65)

где - отношение ширины панели к шагу поперечных ребер;

Ei_x - жесткость гофра на единицу длины относительно его нейтральной оси, кН • м.

Черт. 15. Сечение трехслойной панели

7.10. Местную устойчивость сжатых горизонтальных граней изгибаемых листов с трапециевидным горфом (см. черт. 13,a) следует проверять с учетом упругого защемления продольных кромок по формуле

(66)

где - сжимающие напряжения в грани от внешней нагрузки;

k_loc - коэффициент, принимаемый по табл. 36;

- коэффициент, принимаемый по табл. 37.

Таблица 36

Отношение		0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,4
Коэффициент kloc	5,22	5,15	5,10	5,05	5,00	4,95	4,88	4,84	4,80	4,72

Обозначения, принятые в табл. 36:

b - размер наклонной грани;

a - размер сжатой горизонтальной грани (см. черт. 13).

Таблица 37

Отношение	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,5	3,0
Коэффициент	1,00	0,86	0,76	0,67	0,61	0,56	0,52	0,48	0,41	0,35

Примечание. Напряжение следует определять в зависимости от напряженного состояния по формулам (66) - (69) при = 1.

7.11. Местную устойчивость наклонных граней листов с трапециевидным гофром в местах опирания на прогоны или ригели следует проверять по рекомендуемому приложению 6.

7.12. Местную устойчивость волнистых листов при изгибе (см. черт. 13, б) следует проверять по формуле

(67)

7.13. Общую устойчивость центрально-сжатого гофрированного листа следует проверять в соответствии с указаниями п. 4.2 и табл. 2 обязательного приложения 2. За расчетную длину следует принимать расстояние между закреплениями, препятствующими смещению гофрированного листа из его плоскости, независимо от наличия поперечных ребер.

7.14. Местную устойчивость элементов листа трапециевидной формы при центральном сжатии следует проверять по формуле

(68)

где b - ширина большей грани.

Местную устойчивость волнистого гофрированного листа при центральном сжатии следует проверять по формуле

(69)

ЭЛЕМЕНТЫ МЕМБРАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

7.15. Расчет элементов мембранных конструкций следует производить на основе совместной работы мембраны и контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны.

7.16. При расчете элементов мембранных конструкций (мембраны и контура) следует учитывать:

осевое сжатие;

сжатие, вызываемое усилиями сдвига по линии контакта мембраны с элементами контура;

изгиб в тангенциальной и вертикальной плоскостях;

начальный (имеющийся до нагружения) прогиб мембраны.

7.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в П.7.16, при расчете контуров следует учитывать кручение.

7.18. При расчете пространственных блоков с предварительно напряженной обшивкой и наличии торцевых элементов жесткости обшивку следует вводить в работу каркаса блока при условии обеспечения надежной передачи усилий от элементов каркаса к обшивке.

Величину предварительного натяжения обшивки, расположенной в сжатой зоне, следует определять из условия равенства в ней нулю суммарных напряжении (без учета мембранных) при действии расчетной нагрузки.

Величину предварительного натяжения листа в расчете обшивок при контроле процесса натяжения по силовым параметрам и возможности регулирования растягивающих усилий следует определять с учетом коэффициента условий работы =1. При контроле по геометрическим параметрам напряжения в обшивке должны удовлетворять условиям:

(70)

где - напряжения в листе соответственно от предварительного натяжения и от внешней нагрузки.

7.19. При расчете элементов мембранных конструкция с одноосным напряжением обшивок следует учитывать дополнительное воздействие цепных усилий в обшивке, воспринимаемых продольными элементами каркаса.

7.20. Соединения мембран из алюминиевых сплавов, а также прикрепление их к опорному контуру следует рассчитывать на воздействие температурного перепада (с учетом разности коэффициентов линейного расширения материалов мембраны и контура).