2.15 Расчет изгибаемых элементов металлических конструкций

В изгибаемых эл-тах возникает неск-ко видов напр-ия. Все случаи работы д.б. рассчитаны по предел сост-ям. Для 1-ой группы – вязкое или усталостное разрушение, потеря устой-ти, текучесть мат-ла. Для 2-ой группы – достижение предельных перемещ-й.

Виды напр-ий.

“σ” τ”

σ – норм напр-ия, образуются от действия изгиб м-та; τ – касат напр-ия, образуются от действия попер сил; σ_lok – мест напр-ия, образуются в месте приложения крупной сосредоточ силы или опорной р-ии.

Кроме того при расчете д.б. учтено совместное действие норм и касат напр-ий, под действием к-ых возникает сложное напряжен сост-ие, несущее в себе новые кач-ва.

1.Расчет по норм напр-ям. Расчет на проч-ть изгибаемых эл-тов, раб-щих в пределах упругих деф-ций, при изгибе в одной из гл пл-стей вып-ют по формуле: , - изгиб м-т, определенный по расч нагрузкам; - м-т сопр-ния ослабленного сечения, определенный по упругой стадии работы эл-та. Расчет на проч-ть эл-тов с учетом развития пластич деф-ций, изгибаемых в одной из гл пл-стей, вып-ют по формуле: , - коэф, учит-ющий пластич работу стали, опред-ся: п. 5.18 СНиП. Учет пластич работы стали разреш-ся для изд-ий из стали с пределом текучести , при соблюдении усл-ий надежного обеспечения общей и мест устой-ти кон-ций и возд-вии т-ко статич нагрузок.

2.Расчет по касат напр-ям. Наиб. касат напр-ия приход-ся на нейтрал ось, на уровне к-ой и проверяют стенку балки при расчете. Знач-я касат напр-ий в сеч-ях изгибаемых эл-тов д. удовлетворять усл-ию: , - попер сила от расч нагрузок; - статич м-т брутто сдвигающейся части сеч-я, относит-но нейтрал оси; - м-т инерции сеч-я относит-но нейтрал оси; - δ стенки балки.

3.Расчет по мест напр-ям. Мест сж-щие напр-я, возник-щие в местах прилож-я сосредоточ силы резко снижают мест устой-ть стенки. Поэтому в таких местах реком-ся устан-ть ребра жесткости. Если избавиться от местн напр-ий невозм-но, то необх-ма проверка по ф-ле: , - расч знач-е нагрузки; - условная длина распределения нагрузки, определенная из усл-й опирания. (Рис.), , - ширина прилож-я нагрузки; - δверхнего пояса балки.

4.При сложном напряженном сост-ии от совместного действия норм и касат напр-ний. Для стенок балок, раб-щих в пределах упругих деф-ций д. вып-ся усл-я: , - норм напр-ия ср пл-ти стенки, //-ные оси балки; - норм- напр-ия ср пл-ти стенки, ┴-ные оси балки, в т.ч. ; - касат напр-ия в той же точке балки, для к-ых определ-ся норм напр-ия.

5.Проверка общей устой-ти. При располож-и нагрузки в пл-ти гл оси инерции, изгибаемый эл-т при потере устой-ти сначала изгиб-ся в своей пл-ти, а затем при достиж-и нагрузкой критич знач-я начинает закручиваться и выходить из пл-ти изгиба. Расчет на устой-сть балок двутаврового сеч-я, изгибаемых в пл-сти стенки и удовлетворяющих рассм-ным ранее усл-ям, вып-ют по ф-ле: , - м-т сопр-ния для сжатого пояса; - коэф., снижения расч сопр-ний при изгибно-крутильной форме потери устой-ти балок, определяемый в соотв-и с прил. 7 СНиП. Проверка общей устой-ти балок не произ-ся, если: 1.Нагрузка передается ч/з сплошной жесткий настил, приваренный к верхнему поясу балки. 2.Отн-ие расч длины балки к ширине сжатого пояса не превышает знач-й, определяемых по ф-лам табл. 8 СНиП для балок двутаврового (симметричного) сеч-я и для балок с развитым сжатым поясом при усл-ии, что

6.Потеря мест устой-ти. Прокатные профили запроект-ны так рац-но, что для них невозм-на потеря мест устой-ти. Поэтому такая проверка не произ-ся. Составные эл-ты обязат-но проверяются на мест устой-ть. (Рис) Устой-ть стенок балок не треб-ся проверять, если условная гибкость стенки удовлетворяет усл-ям: , - при отсутствии местного напр-ия в балках с двусторонними поясными швами; - при отсутствии мест напр-ия в балках с односторонними поясными швами; - при наличии мест напр-ия в балках с двусторонними поясными швами. При этом следует устан-ть попер осн ребра жесткости в соотв-вии с п. 7.10; 7.12 и 7.13 СНиП. Расчет на устой-ть стенок балок симметрич сечения, укрепленных т-ко попереч осн ребрами жесткости при наличии мест напр-ия, опред-ют по ф-ле: , - норм критич напр-ие. Устой-ть полки балки проверяют по отн-нию: , - опред-ся по ф-лам табл.30 СНиП.

7.Проверка упругих деф-ций. При работе соор-ий в балках м. появиться деф-ции, затрудняющие экспл-цию кон-ции. Деф-ции проверяют на упругой стадии работы кон-ции от возд-вия норм нагрузок, при этом возник-щий прогиб не д. превышать предельно допустимый. (Рис.) . Относит прогиб: . Величина предельно допустимого прогиба эл-тов дана в СНиП «Нагрузки и воздействия».