9.3 Расчёт на устойчивость элементов сквозного сечения

9.3.1 При проверке на устойчивость внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) стержней сквозного сечения с соединительными планками или решётками следует выполнять как расчёт стержня в целом, так и отдельных ветвей.

9.3.2 При расчёте стержня в целом относительно свободной оси (у-у) по формуле (109), когда планки и решетки расположены в плоскостях, параллельных плоскости действия момента, коэффициент следует определять по таблице Д.4 в зависимости от условной приведенной гибкости ( - по таблице 8) и относительного эксцентриситета m, определяемого по формуле

где e = M / N - эксцентриситет, при вычислении которого значения М и N следует принимать по 9.2.3;

а - расстояние от главной оси сечения, перпендикулярной к плоскости действия момента, до оси наиболее сжатой ветви, но не менее расстояния до оси стенки ветви;

I - момент инерции сечения сквозного стержня относительно свободной оси. При значениях m > 20 расчёт на устойчивость стержня в целом не требуется; в этом случае расчет следует выполнять как для изгибаемых элементов.

9.3.3 При расчёте отдельных ветвей сквозных стержней с решётками по формуле (7) продольную силу в каждой ветви следует определять с учётом дополнительного усилия от момента. Значение этого усилия следует вычислять по формулам:

- при изгибе стержня в плоскости, перпендикулярной к оси у-у, для сечений типов 1 и 3 (см. таблицу 8);

- то же, для сечений типа 2 (см. таблицу 8);

- при изгибе стержня в плоскости, перпендикулярной к оси х-x, для сечений типа 3 (таблица 8);

- то же, для сечений типа 2 (см. таблицу 8).

где b, , - расстояния между осями ветвей (см. таблицу 8),

При изгибе стержня сквозного сечения типа 2 (см. таблицу 8) в двух плоскостях усилие следует определять по формуле

9.3.4 При расчёте отдельных ветвей сквозных стержней с планками в формуле (109) следует учитывать дополнительное усилие от момента М и местный изгиб ветвей от фактической или условной поперечной силы (как в поясах безраскосной фермы).

9.3.5 Расчёт на устойчивость внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) трехгранных сквозных стержней с решётками и постоянным по длине равносторонним сечением следует выполнять согласно требованиям раздела 16.

9.3.6 Расчет на устойчивость сквозных стержней из двух сплошностенчатых ветвей, симметричных относительно оси х-х (рисунок 12), с решетками в двух параллельных плоскостях, подверженных сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, следует выполнять:

для стержня в целом - в плоскости, параллельной плоскостям решёток, согласно требованиям 9.3.2, принимая ;

для отдельных ветвей - как внецентренно сжатых элементов по формулам (109) и (111); при этом продольную силу в каждой ветви следует определять с учётом дополнительного усилия от момента (9.3.3), а момент распределять между ветвями как (см. рисунок 12); если момент действует в плоскости одной из ветвей, то следует считать его полностью передающимся на эту ветвь. При расчёте по формуле (109) гибкость отдельной ветви следует определять с учётом требований 10.3.10, а при расчёте по формуле (111) - по максимальному расстоянию между узлами решётки.

794 × 394 пикс.     Открыть в новом окне

9.3.7 Расчёт соединительных планок или решёток сквозных внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) стержней следует выполнять согласно 7.2.8 и 7.2.9 на поперечную силу, равную большему из двух значений: фактической поперечной силе Q, определённой при расчете стержня как элемента безраскосной фермы, или условной поперечной силе , вычисляемой согласно требованиям 7.2.7.

В случае, когда фактическая поперечная сила больше условной, следует соединять ветви сквозных внецентренно сжатых элементов решетками.

9.4 Проверка устойчивости стенок и поясов

9.4.1 Расчётные размеры проверяемых на устойчивость стенок и поясных листов (полок) следует принимать согласно 7.3.1 и 7.3.7.

9.4.2 Устойчивость стенок внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) элементов следует считать обеспеченной, если условная гибкость стенки не превышает значений предельной условной гибкости , определяемых по формулам таблицы 22.

Тип сечения	Схема сечения и эксцентриситет	Условия применения формул		Предельная условная гибкость стенки
1	298 × 133 пикс.     Открыть в новом окне	; для двутавра		(125)
				(126)
2	177 × 136 пикс.     Открыть в новом окне	;		329 × 60 пикс.     Открыть в новом окне (127)
3	211 × 138 пикс.     Открыть в новом окне	;		(128)
4	202 × 152 пикс.     Открыть в новом окне	;		220 × 24 пикс.     Открыть в новом окне (129)
5	282 × 157 пикс.     Открыть в новом окне			(130)
Обозначения, принятые в таблице 22: - условная гибкость стержня в плоскости действия момента; - коэффициент, определяемый по таблице 17 в зависимости от ; (здесь - наибольшее сжимающее напряжение у расчётной границы стенки, принимаемое со знаком "плюс" и вычисленное без учёта коэффициентов , и ; - соответствующее напряжение у противоположной расчётной границы стенки); (здесь - среднее касательное напряжение в рассматриваемом сечении; для коробчатого сечения ; - ширина полки тавра.Примечания1 Для сечений типа 1 при значениях или значения следует определять линейной интерполяцией между значениями , вычисленными согласно 7.3.2 или 8.5.1 и по формуле (125) или (126), соответственно. 2 Для сечения типа 2 при значение следует определять дважды: согласно 7.3.2 и с использованием формул (125), (126); при - линейной интерполяцией между значениями , вычисленными при и .3 Для сечения типа 4 при или в формуле (129) следует принимать или , соответственно.4 Для сечений типа 5 при значениях значения следует определять линейной интерполяцией между значениями , вычисленными согласно 7.3.2 , и по формуле (130).

9.4.3 При выполнении условия предельную условную гибкость вычисленную по формулам (125) и (126), увеличивают путём определения ее по формуле

где и - значения , вычисленные по формулам (125), (126) и (127).

При выполнении условия значение следует принимать равным .

9.4.4 Укреплять поперечными рёбрами жёсткости стенки внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) элементов сплошного сечения (колонн, стоек, опор и т.п.) при следует в соответствии с требованиями 7.3.3.

9.4.5 При укреплении стенки внецентренно сжатого (сжато-изгибаемого) элемента продольным ребром жёсткости (с моментом инерции ), расположенным посередине стенки, наиболее нагруженную часть стенки между поясом и осью ребра следует рассматривать как самостоятельную пластинку и проверять по формулам таблицы 22. При этом расчёт и проектирование ребра и элемента в целом следует выполнять с учётом требований 7.3.4.

9.4.6 В случаях, когда фактическое значение условной гибкости стенки превышает предельное значение , вычисленное для сечений типа 1 по формулам таблицы 22, а для сечений типов 2 и 3 с учётом примечания 2 таблицы 22 (при ), проверку устойчивости стержня по формулам (109), (115) и (116), а также при по формуле (111), следует выполнять с учётом расчётной уменьшенной площади в соответствии с 7.3.6.

9.4.7 Устойчивость поясов (полок) внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) стержней с гибкостью следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса (полки) или поясного листа не превышает значений предельной условной гибкости , определяемых по формулам в таблице 23.

Тип сечения	Схема сечения и эксцентриситет	Условие применения формул	Предельная условная гибкость свеса пояса или поясного листа при гибкости стержня
1	342 × 125 пикс.     Открыть в новом окне		(132)
2	224 × 137 пикс.     Открыть в новом окне		(133)
3	125 × 121 пикс.     Открыть в новом окне	-	(134)
4	183 × 125 пикс.     Открыть в новом окне		(135)
Обозначение, принятое в таблице 23: - предельное значение условной гибкости свеса пояса или поясного листа центрально сжатого элемента, определяемое согласно требованиям 7.3.8 и 7.3.9. Примечания1 При значения следует определять линейной интерполяцией между значениями , вычисленными по формулам настоящей таблицы, и согласно 8.5.18 и 8.5.19 (при m = 20) соответственно.2 При гибкости стержня или следует принимать 0,8 и 4 соответственно.

9.4.8 Для полок (стенок) с отгибами (см. рисунок 5), значения предельной условной гибкости , определяемые по формулам таблицы 23, следует умножать на коэффициент 1,5.

Размеры отгиба следует определять согласно 7.3.10.

9.4.9 При назначении сечений внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов по предельной гибкости (раздел 10.4) значения предельных условных гибкостей стенки , определяемых по формулам таблицы 22, а также поясов , определяемых по формулам таблицы 23 и согласно 9.4.8, следует увеличивать умножением на коэффициент (здесь - меньшее из значений , , , использованное при проверке устойчивости элемента), но не более чем в 1,25 раза.

10 Расчетные длины и предельные гибкости элементов стальных конструкций

10.1 Расчетные длины элементов плоских ферм и связей

10.1.1 Расчетные длины сжатых элементов плоских ферм и связей в их плоскости и из плоскости (рисунок 13, а), б), в), г), за исключением элементов, указанных в 10.1.2 и 10.1.3, следует принимать по таблице 24.

1000 × 696 пикс.     Открыть в новом окне

10.1.2 Расчётные длины и верхнего пояса фермы (неразрезного стержня) постоянного сечения с различными сжимающими или растягивающими усилиями на участках (число участков равной длины ) в предположении шарнирного сопряжения (рисунок 14, а) элементов решетки и связей, следует определять по формулам:

в плоскости пояса фермы

где - отношение усилия, соседнего с максимальным, к максимальному усилию в панелях фермы; при этом ;

из плоскости пояса фермы