1.6 Розрахунок елементів сталевих конструкцій на дію поздовжньої сили та згинального моменту

1.6.1 Розрахунок на міцність

1.6.1.1 Розрахунок на міцність позацентрово стиснутих (стиснуто-зігнутих) і позацентрово розтягнутих (розтягнуто-зігнутих) елементів, виконаних із сталі з характеристичним опором 440 Н/мм², які не підлягають безпосередній дії динамічних навантажень, при значеннях напружень і слід виконувати за формулою

Якщо формулу (1.6.1) слід застосовувати у разі виконання вимог 1.5.5.8 і 1.5.5.14.

Розрахунок на міцність елементів із труб, які відповідають вимогам 1.6.1.1, слід виконувати за формулою

1.6.1.2 Розрахунок на міцність позацентрово стиснутих елементів виконувати не потрібно при значенні приведеного відносного ексцентриситету 20 за відсутності послаблення розрахункового перерізу та однакових значеннях згинальних моментів, що приймаються в розрахунок на міцність і стійкість.

1.6.1.3 Позацентрово стиснуті елементи, виконані зі сталі з характеристичним опором > 440 Н/мм², що мають несиметричні перерізи відносно осі, перпендикулярної до площини згину х - х або у -у (наприклад, перерізи типу 8, 10, 12 і 13 за таблицею К.2 додатка К), слід перевіря­ти на міцність у площині дії моменту за значеннями нормальних напружень у розтягнутому волокні за формулою

1.6.2 Розрахунок загальної стійкості елементів суцільного перерізу

1. Розрахунок на стійкість позацентрово стиснутих елементів при дії згинального моменту в одній із головних площин слід виконувати для плоскої форми втрати стійкості (в площині дії згинального моменту) згідно з 1.6.2.2 і 1.6.2.3 та для згинально-крутильної форми втрати стійкості (з площини дії моменту) відповідно до 1.6.2.6 - 1.6.2.8.

2. Розрахунок на стійкість позацентрово стиснутих елементів постійного за довжиною перерізу в площині дії згинального моменту, що збігається з площиною симетрії, слід виконувати за формулою

У формулі (1.6.5) коефіцієнт стійкості при позацентровому стиску слід визначати за таблицею К.3 додатка К залежно від значень умовної гнучкості та приведеного відносного ексцентриситету який обчислюється за формулою

При значеннях > 20 розрахунок слід виконувати як для зігнутих елементів за формулами (1.5.28) і (1.5.29).

1.6.2.3 Розрахункові значення повздовжньої сили N і згинального моменту М у розрахун­ковому перерізі елемента слід приймати для однієї і тієї ж комбінації навантажень з розрахунку системи за недеформованою схемою за умови пружних деформацій сталі.

При цьому значення згинального моменту М слід приймати таким, що дорівнює значенню:

• найбільшого згинального моменту, що виникає у границях геометричної довжини колони, - для колони рамної системи постійного за довжиною перерізу;

• найбільшого згинального моменту, що виникає у границях ділянки колони постійного за довжиною перерізу - для ступінчастої колони;

• згинального моменту в опорному перерізі, але не менше за значення моменту у перерізі, віддаленому на третину геометричної довжини від опори - для колони, защемленої в опорному перерізі та з вільним іншим кінцем;

• найбільшого згинального моменту, що виникає у границях середньої третини довжини панелі пояса, який обчислюється з розрахунку пояса як пружної нерозрізної балки, - для стиснутих поясів ферм і структурних плит, що сприймають позавузлове поперечне навантаження;

• згинального моменту, який визначається за формулами таблиці 1.6.1 залежно від значення відносного ексцентриситету і приймається не меншим за 0,5 - для стиснутого елемента з шарнірно обпертими кінцями і перерізом, площина симетрії якого збігається з площиною згину.

Таблиця 1.6.1 - Розрахункове значення згинального моменту

1.6.2.4 Розрахунок на стійкість позацентрово стиснутих суцільностінчастих елементів постійного за довжиною перерізу (окрім коробчастого) за згинально-крутильною формою втрати стійкості (із площини дії моменту ) при згині їх у площині найбільшої жорсткості ( ), яка збігається з площиною симетрії, слід виконувати за формулою

1.6.2.5 Коефіцієнт с у формулі (1.6.7) слід визначати:

- при значеннях 5 за формулою

При значеннях умовної гнучкості > 3,14 коефіцієнт с не повинен перевищувати максимального значення , що визначається згідно з додатком Л; у випадку, коли , у формулах (1.6.7) і (1.6.12) замість с слід приймати .

1.6.2.6 При визначенні відносного ексцентриситету у формулах (1.6.6), (1.6.8) за розрахункове значення згинального моменту слід приймати як значення:

• максимального згинального моменту, який виникає в границях середньої третини геометричної довжини елемента, але не менше половини значення найбільшого згинального моменту, що діє по всій довжині - для елементів з кінцями, закріпленими від горизонтальних переміщень, спрямованих перпендикулярно до площини дії моменту;

• згинального моменту в опорному перерізі, але не менше за значення моменту в перерізі, віддаленому на третину довжини елемента від опори, - для елементів, защемлених в опорному перерізі та іншим вільним кінцем.

7. Розрахунок на стійкість позацентрово стиснутих елементів двотаврового перерізу, стиснута полиця яких неперервно розкріплена по довжині, слід виконувати згідно з додатком П.

8. Позацентрово стиснуті елементи постійного по довжині перерізу, що згинаються у площині найменшої жорсткості , слід розраховувати за формулою (1.6.3), а при значеннях гнучкості додатково перевіряти на втрату загальної стійкості із площини дії моменту як центрально-стиснуті елементи за формулою

При виконанні умови загальну стійкість із площини дії моменту перевіряти не потрібно.

1.6.2.9 Розрахунок на стійкість суцільностінчастих стрижнів постійного за довжиною перерізу (окрім коробчастого) при стиску та згині у двох головних площинах, коли площина найбільшої жорсткості збігається з площиною симетрії, а також для перерізу 3-го типу за таблицею 1.6.2, слід виконувати за формулою

При обчисленні значення приведеного відносного ексцентриситету для стрижнів двотаврового перерізу з неоднаковими розмірами полиць коефіцієнт слід визначати як для перерізу 11-го типу за таблицею К.2 додатка К.

Окрім розрахунку за формулою (1.6.10), необхідно виконувати розрахунки за формулами (1.6.3) і (1.6.5), приймаючи = 0, а також за формулою (1.6.1) при

Значення відносних ексцентриситетів слід обчислювати за формулами:

Якщо площина найбільшої жорсткості перерізу елемента не збігається з площиною симетрії, тоді розрахункове значення відносного ексцентриситету т_х необхідно збільшити на 25% (окрім перерізу 3-го типу за таблицею 1.6.2).

Таблиця 1.6.2 - Значення коефіцієнтів

1.6.2.10 Розрахунок на стійкість суцільностінчастих елементів постійного по довжині коробчастого перерізу (рисунок 1.5.3 б), при стиску зі згином у двох головних площинах слід виконувати за формулами:

Розрахунок на стійкість позацентрово стиснутих елементів коробчастого перерізу при згині їх у площині найбільшої жорсткості ( = 0) слід виконувати за формулою (1.6.13), при цьому замість приймають