18.3.12 Расчёт на прочность и устойчивость элементов, усиленных способом увеличения сечений следует выполнять с учётом напряжений, существовавших в элементе в момент усиления (с учётом разгрузки конструкций). При этом следует учитывать начальные искривления элементов, смещение центра тяжести усиленного сечения и искривления, вызванные сваркой.

Искривления от сварки при проверке устойчивости элементов при центральном сжатии и сжатии с изгибом следует учитывать введением дополнительного коэффициента условий работы .

Проверку на прочность элементов, для которых согласно 18.3.11 принято одно расчётное сопротивление, кроме расчета по формулам (50), (51) и (105), следует выполнять на полное расчётное усилие без учёта напряжений, существовавших до усиления, а при проверке стенок балок на местную устойчивость следует использовать дополнительный коэффициент условий работы .

18.3.13 Расчёт на прочность элементов конструкций, усиливаемых методом увеличения сечений, следует выполнять по формулам:

а) для центрально растянутых симметрично усиливаемых элементов - (5);

б) для центрально сжатых симметрично усиливаемых элементов

где - при усилении без использования сварки;

- при усилении с использованием сварки;

в) для несимметрично усиливаемых центрально растянутых, центрально сжатых и внецентренно сжатых элементов

где для конструкций группы 1;

для конструкций групп 2, 3 и 4;

при следует принимать , здесь следует определять как в формуле (216).

Изгибающие моменты и следует определять относительно главных осей усиленного сечения.

18.3.14 Расчет на устойчивость сжатых элементов сплошного сечения в плоскости действия моментов выполняется по формуле

где А - площадь усиленного сечения;

- коэффициент условий работы, принимаемый не более 0,9.

- коэффициент, определяемый по таблице Д.3 (приложение Д) в зависимости от условной гибкости усиленного элемента и приведенного относительного эксцентриситета , - коэффициент влияния формы сечения по таблице Д.2 (приложение Д);

здесь - момент сопротивления для наиболее сжатого волокна;

- эквивалентный эксцентриситет, учитывающий особенности работы усиленного стержня и определяемый по формуле

где е - эксцентриситет продольной силы относительно центральной оси усиленного сечения после усиления; в тех случаях, когда эксцентриситет продольной силы остается неизменным, его значение определяется выражением , где - смещение центра тяжести сечения при усилении, принимаемое со своим знаком (рисунок 23, а) и б);

в общем случае сжатия с изгибом, а также в случае приложения дополнительных продольных или поперечных сил после усиления, величина е определяется выражением е = M / N, где М - расчетный момент относительно центральной оси усиленного сечения; при несимметричном усилении центрально сжатого (первоначально) элемента в качестве случайный эксцентриситет учитывается с таким знаком, чтобы учесть наиболее неблагоприятный случай;

970 × 362 пикс.     Открыть в новом окне

- определяется по формуле

здесь - начальный прогиб усиливаемого элемента; в расчетах сжатых стержней на устойчивость значение определяется от расчетных начальных нагрузок; в расчетах на деформативность - от нормативных начальных нагрузок;

- сумма моментов инерции элементов усиления, присоединяемых одновременно, относительно их собственных центральных осей, перпендикулярных к плоскости изгиба;

- коэффициент, учитывающий влияние продольной силы:

при расчете изгибаемых элементов

при малых значениях собственных моментов инерции элементов усиления деформации не учитывают и ;

при присоединении элементов усиления к плоским поверхностям усиливаемого элемента, например, параллельным плоскости изгиба, принимается ;

- дополнительный остаточный прогиб, возникающий вследствие приварки элементов усиления, определяется по формуле

здесь а - средний коэффициент прерывности шпоночного шва с учетом протяженности концевых его участков (при сплошных швах а = 1); - параметр продольного укорочения элемента от наложения одиночного шва; - катет связующих швов, см; - расчетная длина элемента в плоскости изгиба (для однопролетных балок - пролет балки); - расстояние от i-го шва до центральной оси усиленного сечения, принимаемое со своим знаком; - коэффициент, учитывающий начальное напряженно-деформированное состояние элемента и схему его усиления и зависящий от - коэффициента, характеризующего уровень начальных напряжений в зоне i-го шва в наиболее нагруженном сечении элемента (рисунок 24).

1240 × 890 пикс.     Открыть в новом окне

Если сварочный прогиб является разгружающим фактором (знак не совпадает со знаком суммы ) и приводит к уменьшению абсолютной величины эквивалентного эксцентриситета, то значение принимается равным 0,5; в противном случае .

18.3.15 При расчёте на устойчивость элементов при центральном сжатии и сжатии с изгибом следует принимать для усиленного сечения в целом приведенное значение расчётного сопротивления, вычисляемое по формуле

где - расчетное сопротивление основного металла, определяемое согласно требованиям 18.2.4;

k - коэффициент, вычисляемый по формуле

Здесь - расчётное сопротивление металла усиления;

А, I - соответственно площадь и момент инерции неусиленного сечения элемента относительно оси, перпендикулярной к плоскости проверки устойчивости;

, - то же, усиленного сечения элемента в целом.

18.3.16 Не следует усиливать существующие стальные конструкции, выполненные с отступлением от требований 14.1.7, 14.1.10, 14.2.2, 15.1, 15.2.1, 15.2.3, 15.3.3 - 15.3.5, 15.4.2, 15.4.5, 15.5.2, 15.5.4, 15.11.1, 16.14, 16.16, 17.8 - 17.11, 17.16, при условии, что:

отсутствуют вызванные этими отступлениями повреждения элементов конструкций;