5.8 Расчет эффектов второго порядка при осевой нагрузке

5.8.1 Определения

Двухосный изгиб: одновременный изгиб вдоль двух главных осей.

Раскрепленные элементы или системы: конструктивные элементы или подсистемы, для которых при расчете и проектировании принято, что они не способствуют общей горизонтальной устойчивости конструкции.

Раскрепляющие элементы или системы: конструктивные элементы или подсистемы, для которых при расчете и проектировании принято, что они способствуют общей горизонтальной устойчивости конструкции.

Потеря устойчивости при продольном изгибе: разрушение вследствие неустойчивости элемента или конструкции при действии преимущественно продольной силы без поперечной нагрузки.

Примечание — Определенная выше как «Чистая потеря устойчивости при продольном изгибе» в реальных несущих конструкциях не является определяющим предельным состоянием, поскольку одновременно учитываются несовершенства и поперечные нагрузки, но номинальная критическая нагрузка может использоваться как параметр в некоторых методах для расчета эффектов второго порядка.

Критическая продольная нагрузка: нагрузка, при которой происходит потеря устойчивости при продольном изгибе; для отдельных упругих элементов она является синонимом нагрузки Эйлера.

Расчетная длина: длина, используемая для учета формы кривой перемещений. Она также может быть определена как длина зоны продольного изгиба, т. е. длина шарнирно закрепленной по концам колонны с постоянной продольной силой, которая имеет такие же поперечные сечения и критическую продольную нагрузку, как фактический элемент.

Эффекты первого порядка: эффекты от воздействия, которые рассчитываются без учета влияния деформации конструкции, но с учетом геометрических несовершенств.

Отдельные (отдельно стоящие) элементы: элементы, которые действительно расположены отдельно, или элементы конструкции, которые в процессе расчета рассматриваются как отдельно стоящие. Примеры отдельных элементов с различными граничными условиями приведены на рисунке 5.7.

Номинальный момент с учетом эффектов второго порядка: момент с учетом эффектов второго порядка, который используется в определенных методах расчета, дающий общий момент, отвечающий предельному сопротивлению поперечного сечения, см. также 5.8.5 (2).

Эффекты второго порядка: дополнительные эффекты от воздействия, обусловленные деформацией конструкции.

5.8.2 Общие положения

(1) В настоящем разделе рассматриваются элементы и конструкции, в которых поведение конструкции существенно зависит от эффектов второго порядка (например, колонны, стены, сваи, арки и оболочки). В общем случае эффекты второго порядка преимущественно возникают в конструкциях с гибкой связевой системой.

(2)P Если принимается во внимание влияние эффектов второго порядка (см. также (6)), необходимо проверить равновесие и устойчивость в деформированном состоянии. Деформацию необходимо рассчитывать с учетом образования трещин, нелинейных свойств материалов и ползучести.

Примечание — Если для расчета принимаются линейные свойства материалов, то это должно учитываться путем уменьшения значений жесткости, см. 5.8.7.

(3)P При необходимости, расчет должен включать влияние податливости примыкающих элементов и фундаментов (взаимодействие «грунтовое основание — строение»).

(4)P Необходимо рассматривать поведение конструкции в направлении, в котором может возникнуть деформация, но, при необходимости, следует принимать во внимание двухосный изгиб.

(5)P Погрешности геометрии и расположения осевых нагрузок следует учитывать как дополнительные эффекты первого порядка, основываясь на геометрических несовершенствах, см. 5.2.

(6) Эффекты второго порядка могут не учитываться, если они составляют менее 10 % от соответствующих эффектов первого порядка. Упрощенные критерии приведены для отдельных элементов в 5.8.3.1 и для конструкций — в 5.8.3.3.