Строительные нормы и правила
жүктеу/скачать 3.72 Mb.
|
|
Учет пластичности при расчете балок со сжатым поясом менее развитым, чем растянутый, допускается лишь при выполнении условий п.5.16*, а.
5.21. В балках, рассчитываемых с учетом развития пластических деформаций, стенки следует укреплять поперечными ребрами жесткости согласно требованиям пп.7.10, 7.12 и 7.13, в том числе в местах приложения сосредоточенной нагрузки.
5.22. Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок постоянного двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости наибольшей жесткости, со смежными пролетами, отличающимися не более чем на 20%, несущих статическую нагрузку, при условии соблюдения требований пп.5.20, 5.21, 7.5 и 7.24 следует выполнять по формуле (39) с учетом перераспределения опорных и пролетных моментов.
Расчетные значения изгибающего момента следует определять по формуле
, (45) где - наибольший изгибающий момент в пролете или на опоре, определяемый из расчета неразрезной балки в предположении упругой работы материала; - коэффициент перераспределения моментов, определяемый по формуле
; (46) здесь - условный изгибающий момент, равный: а) в неразрезных балках со свободно опертыми концами большему из значений
; (47) , (48) где символ означает, что следует найти максимум всего следующего за ним выражения; - изгибающий момент в крайнем пролете, вычисленный как в свободно опертой однопролетной балке;
- максимальный изгибающий момент в промежуточном пролете, вычисленный как в свободно опертой однопролетной балке; - расстояние от сечения, в котором действует момент , до крайней опоры;
- длина крайнего пролета; б) в однопролетных и неразрезных балках с защемленными концами 0,5 , где - наибольший из моментов, вычисленных как в балках с шарнирами на опорах;
в) в балке с одним защемленным и другим свободно опертым концом значение следует определять по формуле (47). Расчетное значение поперечной силы в формуле (44) следует принимать в месте действия . Если - момент в пролете, следует проверить опорное сечение балки.
5.23. Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок, удовлетворяющих требованиям п.5.22, в случае изгиба в двух главных плоскостях при 0,5 следует производить по формуле (40) с учетом перераспределения опорных и пролетных моментов в двух главных плоскостях согласно требованиям п.5.22.
ЭЛЕМЕНТЫ, ПОДВЕРЖЕННЫЕ ДЕЙСТВИЮ ОСЕВОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ
5.24*. Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов по формуле (49) выполнять не требуется при значении приведенного эксцентриситета 20, отсутствии ослабления сечения и одинаковых значениях изгибающих моментов, принимаемых в расчетах на прочность и устойчивость.
5.25*. Расчет на прочность внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно-растянутых и растянуто-изгибаемых элементов из стали с пределом текучести до 530 МПа (5400 кгс/см ), не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, при и следует выполнять по формуле
, (49) где , и - абсолютные значения соответственно продольной силы и изгибающих моментов при наиболее неблагоприятном их сочетании; , и - коэффициенты, принимаемые по прил.5.
Если , формулу (49) следует применять при выполнении требований пп.7.5 и 7.24. В прочих случаях расчет следует выполнять по формуле
, (50) где и - координаты рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей. 5.26. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует выполнять как в плоскости действия момента (плоская форма потери устойчивости), так и из плоскости действия момента (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).
5.27*. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов постоянного сечения (с учетом требований пп.5.28* и 5.33 настоящих норм) в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле . (51) В формуле (51) коэффициент следует определять:
а) для сплошностенчатых стержней по табл.74 в зависимости от условной гибкости и приведенного относительного эксцентриситета определяемого по формуле
, (52) где - коэффициент влияния формы сечения, определяемый по табл.73; - относительный эксцентриситет (здесь - эксцентриситет; - момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна); б) для сквозных стержней с решетками или планками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, по табл.75 в зависимости от условной приведенной гибкости ( по табл.7) и относительного эксцентриситета определяемого по формуле
, (53) где - расстояние от главной оси сечения, перпендикулярной плоскости изгиба, до оси наиболее сжатой ветви, но не менее расстояния до оси стенки ветви. При вычислении эксцентриситета значения и следует принимать согласно требованиям п.5.29.
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых трехгранных сквозных стержней с решетками или планками и постоянным по длине равносторонним сечением следует выполнять согласно требованиям разд.15*. Расчет на устойчивость не требуется для сплошностенчатых стержней при 20 и для сквозных стержней при 20, в этих случаях расчет следует выполнять как для изгибаемых элементов.
5.28*. Внецентренно-сжатые элементы, выполненные из стали с пределом текучести свыше 530 МПа (5400 кгс/см ) и имеющие резко несимметричные сечения (типы сечений 10 и 11 по табл.73), кроме расчета по формуле (51), должны быть проверены на прочность по формуле , (54) где значение следует вычислять для растянутого волокна, а коэффициент определять по формуле
. (55) 5.29. Расчетные значения продольной силы и изгибающего момента в элементе следует принимать для одного и того же сочетания нагрузок из расчета системы по недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.
При этом значения следует принимать равными:
для колонн постоянного сечения рамных систем - наибольшему моменту в пределах длины колонн;
для ступенчатых колонн - наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;
для колонн с одним защемленным, а другим свободным концом - моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины колонны от заделки;
для сжатых верхних поясов ферм и структурных плит, воспринимающих внеузловую нагрузку, - наибольшему моменту в пределах средней трети длины панели пояса, определяемому из расчета пояса как упругой неразрезной балки;
для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, - моменту, определяемому по формулам табл.9.
Таблица 9 Относительный эксцентриситет, соответствующий Расчетные значения при условной гибкости стержня
Обозначения, принятые в таблице 9:
- наибольший изгибающий момент в пределах длины стержня;
- наибольший изгибающий момент в пределах средней трети длины стержня, но не менее 0,5 ;
- относительный эксцентриситет, определяемый по формуле
.
Примечание. Во всех случаях следует принимать 0,5 .
Для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими две оси симметрии, расчетные значения эксцентриситетов следует определять по табл.76.
5.30. Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости , совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле
, (56) где - коэффициент, вычисляемый согласно требованиям п.5.31;
- коэффициент, вычисляемый согласно требованиям п.5.3 настоящих норм. 5.31. Коэффициент в формуле (56) следует определять:
при значениях относительного эксцентриситета по формуле , (57) где и - коэффициенты, принимаемые по табл.10;
при значениях относительного эксцентриситета 10 по формуле , (58) где - коэффициент, определяемый согласно требованиям п.5.15 и прил.7* как для балки с двумя и более закреплениями сжатого пояса; для замкнутых сечений 1,0; при значениях относительного эксцентриситета 5 10 по формуле , (59) где определяется по формуле (57) при 5, a - по формуле (58) при 10. Таблица 10 Типы сечений Значения коэффициентов при при Открытые
0,7 1 1 ; при 1 Замкнутые: с решетками (с планками) сплошные 0,6 1
Обозначения, принятые в табл.10: и - моменты инерции соответственно большей и меньшей полок относительно оси симметрии сечения ;
- значение при . Примечание. Значения коэффициентов и для сквозных стержней с решетками (или планками) следует принимать как для замкнутых сечений при наличии не менее двух промежуточных диафрагм по длине стержня. В противном случае следует принимать коэффициенты, установленные для стержней открытого двутаврового сечения.
При определении относительного эксцентриситета за расчетный момент следует принимать:
для стержней с шарнирно-опертыми концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, - максимальный момент в пределах средней трети длины (но не менее половины наибольшего по длине стержня момента); для стержней с одним защемленным, а другим свободным концом - момент в заделке (но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины стержня от заделки).
При гибкости коэффициент не должен превышать: для стержней замкнутого сечения - единицы;
для стержней двутаврового сечения с двумя осями симметрии - значений, определяемых по формуле , (60) где
; ; ;
здесь и - соответственно ширина и толщина листов, образующих сечение; - расстояние между осями поясов;
для двутавровых и тавровых сечений с одной осью симметрии коэффициенты не должны превышать значений, определяемых по формуле (173) прил.6. 5.32. Внецентренно-сжатые элементы, изгибаемые в плоскости наименьшей жесткости ( и 0), при следует рассчитывать по формуле (51), а также проверять на устойчивость из плоскости действия момента как центрально-сжатые стержни по формуле
, (61) где - коэффициент, принимаемый согласно требованиям п.5.3 настоящих норм. При проверка устойчивости из плоскости действия момента не требуется.
5.33. В сквозных внецентренно-сжатых стержнях с решетками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, кроме расчета на устойчивость стержня в целом по формуле (51) должны быть проверены отдельные ветви как центрально-сжатые стержни по формуле (7). Продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом дополнительного усилия от момента. Значение этого усилия при изгибе в плоскости, перпендикулярной оси (табл.7), должно быть определено по формулам: - для сечений типов 1 и 3; - для сечения типа 2; для сечения типа 3 при изгибе в плоскости, перпендикулярной оси , усилие от момента (здесь - расстояние между осями ветвей).
Отдельные ветви внецентренно-сжатых сквозных стержней с планками следует проверять на устойчивость как внецентренно-сжатые элементы с учетом усилий от момента и местного изгиба ветвей от фактической или условной поперечной силы (как в поясах безраскосной фермы), а также п.5.36 настоящих норм. 5.34. Расчет на устойчивость сплошностенчатых стержней, подверженных сжатию и изгибу в двух главных плоскостях, при совпадении плоскости наибольшей жесткости с плоскостью симметрии следует выполнять по формуле
, (62) где ; здесь следует определять согласно требованиям п.5.27* с заменой в формулах и соответственно на и , а - согласно требованиям п.5.31. При вычислении приведенного относительного эксцентриситета для стержней двутаврового сечения с неодинаковыми полками коэффициент следует определять как для сечения типа 8 по табл.73.
Если , то кроме расчета по формуле (62) следует произвести дополнительную проверку по формулам (51) и (56), принимая 0. Значения относительных эксцентриситетов следует определять по формулам:
и , (63) где и - моменты сопротивления сечений для наиболее сжатого волокна относительно осей соответственно и . Если , то кроме расчета по формуле (62) следует произвести дополнительную проверку по формуле (51), принимая 0.
В случае несовпадения плоскости наибольшей жесткости ( ) с плоскостью симметрии расчетное значение следует увеличить на 25%. 5.35. Расчет на устойчивость сквозных стержней из двух сплошностенчатых ветвей, симметричных относительно оси (рис.6), с решетками в двух параллельных плоскостях, подверженных сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, следует выполнять:
для стержня в целом - в плоскости, параллельной плоскостям решеток, согласно требованиям п.5.27*, принимая 0; для отдельных ветвей - как внецентренно-сжатых элементов по формулам (51) и (56), при этом продольную силу в каждой ветви следует определять с учетом усилия от момента (см. п.5.33), а момент распределять между ветвями пропорционально их жесткостям (если момент действует в плоскости одной из ветвей, то следует считать его полностью передающимся на эту ветвь). Гибкость отдельной ветви следует определять при расчете по формуле (51) согласно требованиям п.6.13 настоящих норм, при расчете по формуле (56) - по максимальному расстоянию между узлами решетки.
Рис.6. Сквозное сечение стержня из двух сплошностенчатых ветвей 5.36. Расчет соединительных планок или решеток сквозных внецентренно-сжатых стержней следует выполнять согласно требованиям п.5.9 и 5.10 настоящих норм на поперечную силу, равную большему из двух значений: фактическую поперечную силу или условную поперечную силу , вычисляемую согласно требованиям п.5.8* настоящих норм. В случае, когда фактическая поперечная сила больше условной, соединять планками ветви сквозных внецентренно-сжатых элементов, как правило, не следует.
ОПОРНЫЕ ЧАСТИ 5.37. Неподвижные шарнирные опоры с центрирующими прокладками, тангенциальные, и при весьма больших реакциях - балансирные опоры следует применять при необходимости строго равномерного распределения давления под опорой.
Плоские или катковые подвижные опоры следует применять в случаях, когда нижележащая конструкция должна быть разгружена от горизонтальных усилий, возникающих при неподвижном опирании балки или фермы.
Коэффициент трения в плоских подвижных опорах принимается равным 0,3, в катковых - 0,03. 5.38. Расчет на смятие в цилиндрических шарнирах (цапфах) балансирных опор следует выполнять (при центральном угле касания поверхностей, равном или большем 2) по формуле
, (64) где - давление (сила) на опору; и - соответственно радиус и длина шарнира;
- расчетное сопротивление местному смятию при плотном касании, принимаемое согласно требованиям п.3.1* настоящих норм. 5.39. Расчет на диаметральное сжатие катков должен производиться по формуле
, (65)
и - соответственно диаметр и длина катка; - расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков при свободном касании, принимаемое согласно требованиям п.3.1* настоящих норм.
6. РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ГИБКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОСКИХ ФЕРМ И СВЯЗЕЙ 6.1. Расчетные длины элементов плоских ферм и связей, за исключением элементов перекрестной решетки ферм, следует принимать по табл.11.
Таблица 11 Направление продольного изгиба Расчетная длина поясов опорных раскосов и опорных стоек прочих элементов решетки 1. В плоскости фермы: а) для ферм, кроме указанных в поз.1, б б) для ферм из одиночных уголков и ферм с прикреплением элементов решетки к поясам впритык 2. В направлении, перпендикулярном плоскости фермы (из плоскости фермы): а) для ферм, кроме указанных в поз.2, б б) для ферм с поясами из замкнутых профилей с прикреплением элементов решетки к поясам впритык Обозначения, принятые в табл.11 (рис.7): - геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов) в плоскости фермы;
- расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы (поясами ферм, специальными связями, жесткими плитами покрытий, прикрепленными к поясу сварными швами или болтами, и т.п.).
Рис.7. Схемы решеток для определения расчетных длин элементов а- треугольная со стойками; б - раскосная; в- треугольная со шпренгелем; г- полураскосная треугольная; д- перекрестная
6.2. Расчетную длину элемента, по длине которого действуют сжимающие силы и , из плоскости фермы (рис.7, в, г; рис.8) следует вычислять по формуле
. (66) Расчет на устойчивость в этом случае следует выполнять на силу .
Рис.8. Схемы для определения расчетной длины пояса фермы из плоскости а - схема фермы; б- схема связей между фермами (вид сверху)
в плоскости фермы - равными расстоянию от центра узла фермы до точки их пересечения ( );
из плоскости фермы: для сжатых элементов - по табл.12; для растянутых элементов - равными полной геометрической длине элемента
Таблица 12 Конструкция узла пересечения элементов решетки Расчетная длина из плоскости фермы при поддерживающем элементе растянутом неработающем сжатом Оба элемента не прерываются Поддерживающий элемент прерывается и перекрывается фасонкой: рассматриваемый элемент не прерывается рассматриваемый элемент прерывается и перекрывается фасонкой - - Обозначения, принятые в табл.12 (рис.7, д): - расстояние от центра узла фермы до пересечения элементов; - полная геометрическая длина элемента.
6.4. Радиусы инерции сечений элементов из одиночных уголков следует принимать:
при расчетной длине элемента, равной или 0,9 (где - расстояние между ближайшими узлами) - минимальный ; в остальных случаях - относительно оси уголка, перпендикулярной или параллельной плоскости фермы ( или в зависимости от направления продольного изгиба).
РАСЧЕТНЫЕ ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ РЕШЕТЧАТЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Таблица 13* Элементы
Пояса: по рис.9*, а, б, в по рис.9*, г, д, е или Раскосы: по рис.9*, б, в, г по рис.9*, а, д по рис.9*, е Распорки: по рис.9*, б по рис.9*, в Обозначения, принятые в табл.13* (рис.9*): - условная длина раскоса, принимаемая по табл.14*; - коэффициент расчетной длины раскоса, принимаемый по табл.15*. Примечания: 1. Раскосы по рис.9*, а, д, ев точках пересечения должны быть скреплены между собой. жүктеу/скачать 3.72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|