Расчет элементов конструкций

11.Расчет элементов конструкций вероятностно-экономическим методом производится в соответствии со СНиПII-23-81* с заменой во всех формулах расчетного сопротивленияR_yна среднее значение предела текучести,определяемого по табл. 5, 6 настоящего приложения; расчетной продольной силыNна значение продольной силы от средних значений нагрузок; расчетного моментаМ- на значение моментаот средних значений нагрузок; коэффициента условий работы_с- на приведенный коэффициент условий работы, определяемый в соответствии с п. 13 настоящего приложения.

Примечание. Значения , от средних значений нагрузок определяются теми же способами, что значения М, N от расчетных значений нагрузок.

12.Напряжения (условные напряжения) от средних значений, стоящие в левых частях основных проверочных неравенств, следует умножать на коэффициент надежности_d, определяемый в соответствии с п. 15 настоящего приложения.

13.Приведенный коэффициент условий работыопределяется по формулам:

для сжатых элементов = 1 - 0,5 (1 -_с); (4)

” прочих ” = = 1 - 0,75 (1 -_с); (5)

где _с- коэффициент условий работы, определяемый в соответствии со СНиПII-23-81*.

14.Коэффициент продольного изгиба сжатых элементов при расчете их на устойчивость следует определять по формулам:

при < 4,20; (6)

”>4,20, (7)

где ;

 - гибкость элемента;

- среднее значение предела текучести, принимаемое в зависимости от марки стали по табл. 5 и 6 настоящего приложения.

Примечание. Формулы (6), (7) применяются вместо формул (8) - (10) СНиП II-23-81*.

15.Коэффициент надежности_dопределяется по формуле

, (8)

где v_d- расчетный коэффициент вариации, определяемый в соответствии с п. 16 настоящего приложения;

v- коэффициент, определяемый в соответствии с п. 20 настоящего приложения;

- коэффициент экономической ответственности, определяемый в соответствии с п. 19 настоящего приложения;

 = Е_н.п- норматив для приведения разновременных затрат, принимаемый согласно Инструкции по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительстве;= 0,08.

16.Расчетный коэффициент вариации определяется по формуле

, (9)

- коэффициент, определяемый в соответствии с п. 17 настоящего приложения;

где v_m-коэффициент вариации предела текучести стали, принимаемый в соответствии с табл. 5 настоящего приложения;

v_s- коэффициент вариации усилий, определяемый в соответствии с п. 18 настоящего приложения.

17.Коэффициентпри проверке устойчивости сжатых элементов, а также плоской формы изгибаемых и внецентренно-сжатых в одной плоскости элементов, определяется по формуле

. (10)

Во всех остальных случаях коэффициент принимается равным 1.

18.Коэффициентv_sопределяется по формуле

, (11)

где V_fi- коэффициенты вариации нагрузок, определяемые в соответствии с п. 8 настоящего приложения;

V_i- долевой коэффициент, определяемый по формуле

, (12)

- напряжение в элементе от среднего значения i-й нагрузки.

19.Коэффициент экономической ответственностиопределяется по формуле

, (13)

где - средняя стоимость устранения ущерба, вызванного отказом конструкции;

c_о- ожидаемая стоимость несущей конструкции в деле;

- ожидаемое значение коэффициента надежности.

Примечание. Значение следует принимать равным: для металлических конструкций теплиц - 8; для металлических конструкций комплексов послеуборочной обработки зерна - 2,5.

20.Коэффициентvпоказывает, какую часть стоимость ремонта несущей конструкции после отказа составляет от полной ее стоимости. Допускается приниматьv= 0,5.

21.Расчет соединений элементов конструкций производится на усилия от расчетных значений нагрузок в соответствии со СНиП П-23-81*. Усилия от расчетных значений нагрузок определяются умножением усилий от средних значений нагрузок на соответствующие коэффициенты надежности по нагрузке, определяемые согласно [3]. Усилия от ветровой нагрузки дополнительно умножаются на коэффициент, определяемый по табл. 4 настоящего приложения.

22.Перемещения элементов конструкций от средних значений нагрузок не должны превышать величин, приведенных в СНиПII-23-81*, а для теплиц - в [6].

Пример.Проверка сжатого элемента ферм покрытия на устойчивость.

Исходные данные

Элементы таврового сечения 2 L755;А= 14,78 см²;i_x= 2,31 см;i_y= 35 см;l_ef= 185 см. Материал - сталь марки ВСт3кп, ГОСТ 380-71*. Кровля двухскатная,= 15 °, покрытие бесфонарное; IV снеговой район.

Нормативные значения нагрузок: снеговой S_o= 150 кг/см²; от собственного веса стальных конструкций покрытия - 50 кг/м²; от собственного веса конструкций кровли (деревянные прогоны, обрешетка, асбестоцементные плиты) - 100 кг/м². Усилия в элементе от нормативных значений нагрузок: снеговой - 8,0 т; от веса стальных конструкций - 2,67 т; от веса конструкций покрытий - 5,25 т; коэффициент надежности по назначению_n= 0,95; коэффициент экономической ответственности= 2,5;v= 0,5.

Расчет по СНиП II-23-81*

Нормативный собственный вес покрытия q_n=150 кг; q_n/s_o= 1;_f= 1,4 (п. 5.7 [3]). Коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса покрытия_f= 1,1 (п. 2.2 [3]). Расчетное усилие в элементеN= 8,01,4 + 8,01,1 = 20,0 т. Гибкость элемента= 80. Коэффициент продольного изгиба= 0,686 (табл. 72). Коэффициент условий работы_c= 0,8 (поз. 4 табл. 6*). По табл. 51*R_y= 2300 кг/см². Проверяем устойчивость элемента (п. 5.3):_nN/AR_y_c;кг/см²> 0,82300 = = 1840 кг/см². Неравенство не выполняется. Устойчивость элемента не обеспечена.

Расчет по настоящему Пособию

Определяем напряжение от средней снеговой нагрузки = 540 кг/см²; от собственного веса стальных конструкций= 180 кг/см², от веса кровли= 360 кг/см². По формуле (12) определяем:v₁= 0,5;v₂= 0,166;v₃= 0,334. По табл. 2 и 3 находим:v₁= 0,3;v₂= 0,025;v₃= 0,05. По формуле (11) определяем:0,151. По табл. 5 находимv_m= 0,08.

Определяем условную гибкость: . По формуле (10) определяем:= 0,57. По формуле (9) определяем: = 0,158. По формуле (8) определяем: . По формуле (6) определяем:; = 8,0 + 5,23 + 2,67 = 16 т. По формуле (4) определяем:_c= 1 - 0,5(1 - 0,8) = 0,9.По табл. 5 находим:= 2900 кг/см².Проверяем устойчивость элемента: ; кг/см²< 29000,9 кг/см²=2610 кг/см².

Неравенство соблюдается. Устойчивость элемента обеспечена.