СНиП II-23-81 => Таблица 25. Таблица 26. Стенки центрально-, внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов. Таблица 27.

Таблица 25

 

hef	£ 0,8	0,9	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	³ 2,0
c2	По табл. 21, т. е. c2 = ccr	37,0	39,2	45,2	52,8	62,0	72,6	84,7

 

7.7. В стенке балки симметричного сечения, укрепленной кроме поперечных основных ребер одним продольным ребром жесткости, расположенным на расстоянии h₁ от расчетной (сжатой) границы отсека (рис. 13), обе пластинки, на которые это ребро разделяет отсек, следует рассчитывать отдельно:

 

 

Рис. 13. Схема балки, укрепленной поперечными основными ребрами и

продольным ребром жесткости

 

а - сосредоточенная нагрузка F приложена к сжатому поясу; б - то же к растянутому;

1 - поперечное основание ребро жесткости; 2 - продольное ребро жесткости; 3 - пластинка у сжатого пояса; 4 - пластинка у растянутого пояса

 

а) пластинку 3, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром по формуле

s/s_cr1 + s_loc/s_loc,cr1 + (t/t_cr1)² £ g_c, (82)

где g_с следует принимать по табл. 6* настоящих норм, а s, s_loc и t - определять согласно требованиям п. 7.2*.

Значения s_cr1 и s_loc,cr1 следует определять по формулам:

при s_loc = 0

, (83)

где ;

при s_loc ¹ 0 и m = a/h₁ £ 2

; (84)

, (85)

где

. (86)

Если a/h₁ > 2, то при вычислении s_cr1 и s_loc,cr1 следует принимать a = 2h₁; t_cr1 необходимо определять по формуле (76) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки;

б) пластинку 4, расположенную между продольным ребром и растянутым поясом, - по формуле

, (87)

где

; (88)

s_loc,cr2 - следует определять по формуле (80) и табл. 23 при d = 0,8, заменяя значение отношения a/h_ef значением а/(h_ef - h₁);

t_cr2 - следует определять по формуле (76) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки;

s_loc2 = 0,4s_loc - при приложении нагрузки к сжатому поясу (рис. 13,а);

s_loc2 = s_loc - при приложении нагрузки к растянутому поясу (рис. 13,б).

Коэффициент t_c следует определять по табл. 6* настоящих норм.

7.8. При укреплении пластинки 3 дополнительными короткими поперечными ребрами их следует доводить до продольного ребра (рис. 14).

 

 

Рис. 14. Схема балки, укрепленной поперечными основными ребрами жесткости (1), продольным ребром жесткости (2), разделяющим отсек стенки на пластинку (3) у сжатого пояса и пластинку (4) у растянутого пояса, а также короткими ребрами жесткости (5)

 

В этом случае расчет пластинки 3 следует выполнять по формулам (82) - (86), в которых величину а следует заменять величиной а₁, где а₁ - расстояние между осями соседних коротких ребер (рис. 14); расчет пластинки 4 следует выполнять согласно требованиям п. 7.7, б.

7.9. Расчет на устойчивость стенок балок асимметричного сечения (с более развитым сжатым поясом) следует выполнять по формулам пп. 7.4*, 7.6*-7.8 с учетом следующих изменений:

для стенок, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, в формулах (75) и (81) и табл. 25 значение h_ef следует принимать равным удвоенному расстоянию от нейтральной оси до расчетной (сжатой) границы отсека. При a/h_ef > 0,8 и s_loc ¹ 0 следует выполнять оба расчета, указанные в пп. 7.6*, б и 7.6*, в, независимо от значения s_loc/s;

для стенок, укрепленных поперечными ребрами и одним продольным ребром, расположенным в сжатой зоне:

а) в формулы (83), (84) и (87) вместо h₁/h_ef следует подставлять ;

б) в формулу (88) вместо (0,5 - h₁/h_ef) следует подставлять .

Здесь ,

где s_t - краевое растягивающее напряжение (со знаком "минус") у расчетной границы отсека.

В случае развитого растянутого (ненагруженного) пояса расчет на устойчивость при одновременном действии напряжений s и t следует производить по формуле (90).

7.10. Стенки балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если значения условной гибкости стенки балки превышают 3,2 при отсутствии подвижной нагрузки и 2,2 - при наличии подвижной нагрузки на поясе балки.

Расстояние между основными поперечными ребрами не должно превышать 2h_ef при > 3,2 и 2,5h_ef при £ 3,2.

Допускается превышать указанные выше расстояния между ребрами до значения 3h_ef при условии, что стенка балки удовлетворяет проверкам по пп. 7.4*, 7.6*-7.9 и общая устойчивость балки обеспечена выполнением требований п. 5.16*, а или 5.16*, б, причем значения l_ef/b для сжатого пояса не должны превышать значений, определяемых по формулам табл. 8* для нагрузки, приложенной к верхнему поясу.

В местах приложения больших неподвижных сосредоточенных грузов и на опорах следует устанавливать поперечные ребра.

В стенке, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части b_h должна быть для парного симметричного ребра не менее h_ef /30 + 40 мм, для одностороннего ребра - не менее h_ef /24 + 50 мм; толщина ребра t_s должна быть не менее .

Стенки балок допускается укреплять односторонними поперечными ребрами жесткости из одиночных уголков, привариваемых к стенке пером. Момент инерции такого ребра, вычисляемый относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки, должен быть не меньше, чем для парного симметричного ребра.

7.11. При укреплении стенки одним продольным ребром необходимые моменты инерции J_s сечений ребер жесткости следует определять:

для поперечных ребер - по формуле

J_s = 3h_ef t³; (89)

для продольного ребра - по формулам табл. 26 с учетом его предельных значений.

 

Таблица 26

 

h1/hef	Необходимый момент инерции сечения продольного ребра Jsl	Предельные значения
		минимальные Jsl,min	максимальные Jsl,max
0,20	(2,5 - 0,5a/hef) · a2t3/hef	1,5heft3	7heft3
0,25	(1,5 - 0,4a/hef) · a2t3/hef	1,5heft3	3,5heft3
0,30	1,5heft3	-	-
Примечание. При вычислении Jsl для промежуточных значений h1/hef допускается линейная интерполяция.

 

При расположении продольного и поперечных ребер с одной стороны стенки моменты инерции сечений каждого из них вычисляются относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки.

Минимальные размеры выступающей части поперечных и продольных ребер жесткости следует принимать согласно требования п. 7.10.

7.12. Участок стенки балки составного сечения над опорой при укреплении его ребрами жесткости следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как стойку, нагруженную опорной реакцией. В расчетное сечение этой стойки следует включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной с каждой стороны ребра. Расчетную длину стойки следует принимать равной высоте стенки.

Нижние торцы опорных ребер (рис. 15) должны быть остроганы либо плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки. Напряжения в этих сечениях при действии опорной реакции не должны превышать: в первом случае (рис. 15, а) - расчетного сопротивления прокатной стали смятию R_p при а £ 1,5t и сжатию R_y при а > 1,5t; во втором случае (рис. 15, б) - смятию R_p.

В случае приварки опорного ребра к нижнему поясу балки сварные швы должны быть рассчитаны на воздействие опорной реакции.

7.13. Одностороннее ребро жесткости, расположенное в месте приложения к верхнему поясу сосредоточенной нагрузки, следует рассчитывать как стойку, сжатую с эксцентриситетом, равным расстоянию от срединной плоскости стенки до центра тяжести расчетного сечения стойки. В расчетное сечение этой стойки необходимо включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной с каждой стороны ребра. Расчетную длину стойки следует принимать равной высоте стенки.

 

 

Рис. 15. Схема устройства опорного ребра жесткости

а - в торце с применением строжки; б - удаленного от торца с плотной пригонкой или приваркой к нижнему поясу

 

СТЕНКИ ЦЕНТРАЛЬНО-, ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

 

7.14*. Отношение расчетной высоты стенки к толщине h_ef/t в центрально-сжатых (m = 0), а также во внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементах по рис. 16* (m > 0), кроме случаев, указанных в п. 7.16*, как правило, не должно превышать значений где значенияследует определять по табл. 27*.

 

Таблица 27

 

Относительный эксцентриситет	Сечение элемента	Значения и	Формулы для определения
	Двутавровое	< 2,0 ³ 2,0	= 1,30+0,15 = 1,20+0,35, но не более 2,3
m = 0	Коробчатое, швеллерное прокатное	< 1,0 ³ 1,0	= 1,2 = 1,0+0,2, но не более 1,6
	Швеллерное, кроме прокатного	< 0,8 ³ 0,8	= 1,0 = 0,85+0,19, но не более 1,6
m ³ 1,0	Двутавровое, коробчатое	< 2,0 ³ 2,0	= 1,30+0,15 = 1,20+0,35, но не более 3,1
Обозначения, принятые в таблице 27*: - условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии; - условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость в плоскости действия момента. Примечания: 1. К коробчатым относятся замкнутые прямоугольные профили (составные, гнутые прямоугольные и квадратные). 2. В коробчатом сечении при m > 0 значение следует определять для стенки, параллельной плоскости изгибающего момента. 3. При значениях 0 < m < 1,0 значение следует определять линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при m = 0 и m = 1,0.

 

7.15. Исключен с табл. 28.

7.16*. Для внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов двутаврового и коробчатого сечений (рис. 16*), рассчитываемых по формуле (56), отношение расчетной высоты стенки h_ef к толщине t следует определять в зависимости от значения a = (s - s₁)/s (s - наибольшее сжимающее напряжение у расчетной границы стенки, принимаемое со знаком "плюс" и вычисленное без учета коэффициентов j_e, j_exy или cj; s₁ - соответствующее напряжение у противоположной расчетной границы стенки) и принимать не более значений, определяемых:

при a £ 0,5 - по п. 7.14* настоящих норм;

при a ³ 1 - по формуле

(90)

где здесь среднее касательное напряжение в рассматриваемом сечении);

при 0,5 < a < 1 - линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при a = 0,5 и a = 1.

 

 

Рис. 16*. Схема внецентренно-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений

 

7.17*. Для внецентрально-сжатых и сжато-изгибаемых элементов с сечениями, отличными от двутаврового и коробчатого (за исключением таврового сечения), установленные в п. 7.16* значения отношений h_ef /t следует умножать на коэффициент 0,75.

7.18*. Для центрально-, внецентрально-сжатых и сжато-изгибаемых элементов таврового сечения с условной гибкостью от 0,8 до 4 отношение расчетной высоты стенки тавра к толщине при 1 £ b_f /h_ef £ 2 не должно превышать значений, определяемых по формуле

(91)*

где b_f - ширина полки тавра;

h_ef - расчетная высота стенки тавра.

При значениях < 0,8 или > 4 в формуле (91)* следует принимать соответственно = 0,8 или = 4.

При значении сечения элемента по предельной гибкости, а также при соответствующем обосновании расчетом наибольшие значения h_ef /t следует умножать на коэффициент (где j_m = j или j_m = j_e, s = N/A), но не более чем на 1,25.

7.19*. В центрально-сжатых элементах двутаврового сечения для стенок, имеющих расчетную высоту h_ef и укрепленных парным продольным ребром, расположенным посредине, значение h_ef /t, установленное в п. 7.14*, следует умножать на коэффициент b, определяемый при J_sl/(h_eft³) £ 6 по формуле

, (92)

где J_sl - момент инерции сечения продольного ребра.

При укреплении стенки внецентренно-сжатого или сжато-изгибаемого элемента продольным ребром жесткости с моментом инерции J_sl ³ 6h_eft³, расположенным посредине стенки, наиболее нагруженную часть стенки между поясом и осью ребра следует рассматривать как самостоятельную пластинку и проверять согласно требованиям п. 7.14*, и 7.16*.

При расположении ребра с одной стороны стенки его момент инерции должен вычисляться относительно оси, совмещенной с ближайшей гранью стенки.

Продольные ребра жесткости следует включать в расчетные сечения элементов.

В случае выполнения продольного ребра в виде гофра стенки при вычислении h_ef следует учитывать развернутую длину гофра.

Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 7.10 настоящих норм.

7.20*. В случаях, когда фактическое значение h_ef/t превышает значение, определяемое по п. 7.14* (для центрально-сжатых элементов не более чем в два раза), в расчетных формулах за значение А следует принимать значение А_red, вычисленное с высотой стенки h_red (в коробчатом сечении определяются h_red и h_red1 для пластинок, образующих сечение и расположенных соответственно параллельно и перпендикулярно плоскости изгиба):

для двутаврового и швеллерного сечения A_red = A - (h_ef - h_red)t;

для коробчатого сечения:

при центральном сжатии A_red = A - 2(h_ef - h_red)t - 2(h_ef1 - h_red1)t₁;

при внецентренном сжатии и сжатии с изгибом A_red = A - 2(h_ef -h_red)t.

Значения h_red следует определять:

для центрально-сжатых элементов швеллерного сечения по формуле

, (92,а)

где - условная гибкость стенки швеллерного сечения, принимаемая по табл. 27*;

для центрально-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечений по формуле

(92,б)

где l_uw - условная гибкость стенки соответствующего сечения, принимаемая по табл. 27* при m = 0;

- условная гибкость стенки, при вычислении h_red1 принимаемая равной ;

k - коэффициент, принимаемый равным для двутаврового сечения k = 1,2 + 0,15 (при > 3,5 следует принимать = 3,5) и для коробчатого сечения k = 2,9 + 0,2 - 0,7 (при > 2,3 следует принимать = 2,3); здесь - условная гибкость элемента, принятая по табл. 27*;

для внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов по формуле (92,б), где значение следует вычислять по табл. 27*, а значение k при = .

Указанные изменения расчетной высоты стенки следует принимать только для определения площади сечения А при расчетах по формулам (7), (51), (61) и(62) настоящих норм.

7.21*. Стенки сплошных колонн при следует укреплять поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии (2,5-3) h_ef одно от другого; на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер.

Минимальные размеры выступающей части поперечных ребер жесткости следует принимать согласно требованиям п. 7.10 настоящих норм.