СНиП II-23-81 - Стальные конструкции, страница 6

При этомусловную поперечную силу следует определять:при закреплении балки в отдельных точках – по формуле (18), в которой следует определять для сечения типа b (см. таблицу 7) при гибкости  = lef / i (где i –радиус инерции сечения сжатого пояса в горизонтальной плоскости), а N – вычислятьпо формулеN = (Af r + 0,25Aw) Ryw,(74)где Af и Aw – площади сечения соответственно сжатого пояса и стенки;30СП 16.13330.2011r = Ryf / Ryw  1,0;Ryf и Ryw – расчетные сопротивления стали соответственно сжатого пояса и стенки;при непрерывном закреплении – по формулеqfic = 3Qfic / l ,(75)где qfic – условная поперечная сила на единицу длины пояса балки;Qfic – условная поперечная сила, определяемая по формуле (18), в которой  = 1,а N следует вычислять по формуле (74).8.4.6 Устойчивость балок с сечениями 2-го и 3-го классов следует считатьобеспеченной при выполнении требований 8.4.4, а либо 8.4.4, б при условииумножения значений λ ub , определяемых по формулам таблицы 11, на коэффициент = 1 – 0,6 (c1x – 1) / (c – 1) ,(76)где c1х – коэффициент, определяемый по бóльшему значению из формул:с1х = Мх / (Wxn Ry c) или с1х =  сх(77)и изменяющийся в пределах 1  c1х  cх.Здесь Мх – изгибающий момент в сечении; – коэффициент, принимаемый по формуле (52);cх – коэффициент, принимаемый согласно таблице 75.При этом допускается принимать значения условной предельной гибкости поясабалки: λ ub – на участке длины балки, где учитываются пластические деформации;λ ub – на участках длины балки с напряжениями в сечениях  = М / Wn,min  Ryc.Учет пластических деформаций при расчете балок со сжатым поясом, менееразвитым, чем растянутый, допускается лишь при выполнении требований 8.4.4, а.8.5 Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемыхэлементов сплошного сечения8.5.1 Устойчивость стенок балок 1-го класса следует считать обеспеченной, есливыполнены требования 8.2.1, 8.3.1 – 8.3.3, 8.4.1 – 8.4.5 и условная гибкость стенкиλ w = (hef / tw) R y /E (см.

рисунок 5) не превышает значений:3,5 – при отсутствии местного напряжения loc в балках с двустороннимипоясными швами;3,2 – то же, в балках с односторонними поясными швами;2,5 – при наличии местного напряжения loc в балках с двусторонними пояснымишвами.При этом следует устанавливать поперечные (и опорные) ребра жесткостисогласно требованиям 8.5.9 или согласно 8.5.11 и 8.5.12.8.5.2 Проверку устойчивости стенок балок 1-го класса следует выполнять сучетом наибольшего сжимающего напряжения  у расчетной границы стенки,принимаемого со знаком «плюс», среднего касательного напряжения  и местногонапряжения loc в стенке под сосредоточенной нагрузкой.31СП 16.13330.2011Напряжения  и  следует вычислять по формулам: = М у / Ix;(78) = Q / (tw hw),(79)где М и Q – cредние значения соответственно изгибающего момента и поперечнойсилы в пределах отсека; если длина отсека а (расстояние между осямипоперечных ребер жесткости) больше его расчетной высоты hef ,то значения M и Q следует вычислять как средние для болеенапряженного участка с длиной, равной hef; если в пределах отсека моментили поперечная сила меняют знак, то их средние значения следуетвычислять на участке отсека с одним знаком;hef – расчетная высота стенки, принимаемая согласно требованиям 7.3.1;hw – полная высота стенки.Местное напряжение loc (loc,y) в стенке под сосредоточенной нагрузкой следуетопределять согласно 8.2.2 и 8.3.3.В отсеках балки, где сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу,одновременно должны быть учтены только  и  или loc и .8.5.3 Устойчивость стенок балок 1-го класса симметричного сечения,укрепленных только поперечными ребрами жесткости (рисунок 8), при наличииместного напряжения (loc 0) и при условной гибкости стенки λ w  6 R y /σ следуетсчитать обеспеченной, если выполнено условие(σ/σ cr  σ loc /σ loc,cr ) 2  ( τ / τ cr ) 2 / c  1.FcctaFttloc и hefloc и б)t и cahefа)(80)cа – при приложении сосредоточенной нагрузки к сжатому поясу; б – то же, к растянутому поясуРисунок 8 – Схема участка балки, укрепленной поперечными ребрами жесткостиВ формуле (80) обозначено:, loc ,  – напряжения, определяемые согласно требованиям 8.5.2;cr – критическое напряжение, вычисляемое по формулеcr = сcr Ry / λ w2 ,(81)где сcr – коэффициент, определяемый согласно 8.5.4 – 8.5.6;loc,cr – критическое напряжение, вычисляемое по формулеloc,cr = с1 с2 Ry / λ w2 ,(82)где с1 и с2 – коэффициенты, определяемые согласно 8.5.5;32СП 16.13330.2011cr – критическое напряжение, вычисляемое по формуле:cr = 10,3 (1 + 0,76/2 ) Rs / λd2 ,(83)здесь  – отношение бóльшей стороны отсека стенки к мéньшей;λ d = (d / tw) R y /E ; d – мéньшая из сторон отсека стенки (hef или а).8.5.4 Для балок по 8.5.3 при loc = 0 коэффициент сcr в формуле (81) следуетопределять по таблице 12 в зависимости от вида поясных соединeний и значениякоэффициента , вычисляемого по формуле =  (bf / hef ) (tf / tw)3 ,(84)где  – коэффициент, принимаемый по таблице 13;bf , tf – соответственно ширина и толщина сжатого пояса балки.Т а б л и ц а 12Поясные соединения балокСварныеФрикционные 0,81,030,031,5Значение сcr при , равном2,04,06,033,334,634,810,0 30,035,135,535,2Т а б л и ц а 13БалкиКрановых путейПрочиеУсловия работы сжатого поясаКрановые рельсы не привареныКрановые рельсы привареныПри непрерывном опирании плитВ прочих случаях2,00,8П р и м е ч а н и е – Для отсеков балок крановых путей, где сосредоточенная нагрузка приложена крастянутому поясу, при вычислении коэффициента  следует принимать  = 0,8.8.5.5 При вычислении значений loc,cr по формуле (82) при loc ≠ 0 следуетпринимать:с1 – по таблице 14 в зависимости от отношения а / hef и значения  = 1,04 lef / hef(здесь значение lef следует определять согласно требованиям 8.2.2);c2 – по таблице 15 в зависимости от отношения а / hef и значения ,вычисляемого по формуле (84); для балок с фрикционными пояснымисоединениями следует принимать  = 10.При loc  0 проверку стенки по формуле (80) следует выполнять в зависимостиот значения а / hef :а) при отношении а / hef  0,8 значение сcr следует определять по формуле (81) сучетом требований 8.5.4.Если сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу (см.

рисунок8, б), то при проверке стенки с учетом только loc и  при определении коэффициента по формуле (84) за bf и tf следует принимать соответственно ширину и толщинурастянутого пояса;33СП 16.13330.2011Т а б л и ц а 140,100,150,200,250,300,350,400,500,60Значения с1 при а / hef (а1 / hef ), равном0,670,801,01,21,456,738,933,930,628,928,027,446,631,326,724,921,620,620,041,827,923,520,318,517,416,834,923,019,216,214,513,412,728,518,615,412,911,310,29,524,516,213,311,19,68,67,921,714,612,110,08,77,77,01,61,8 2,019,513,611,39,48,17,26,617,712,710,79,07,86,96,316,212,010,28,77,66,76,1Т а б л и ц а 15Значения коэффициента с2 при а / hef (а1 / hef ), равном0,500,600,670,801,001,201,40 1,601246101,561,641,661,671,681,561,641,671,681,691,561,641,691,701,711,561,671,751,771,781,561,761,881,921,961,561,822,012,082,141,561,842,092,192,281,561,852,122,262,38 301,681,701,721,801,992,202,382,52б) при отношении а / hef > 0,8 проверку по формуле (80) следует выполнятьдважды:при значении cr, вычисленном по формуле (81) с учетом требований 8.5.4, и притаком значении loc,cr по формуле (82), когда при определении коэффициентов c1 и c2вместо размера а принят а1 = 0,5а при 0,8  а / hef  1,33 или а1 = 0,67hef приа / hef >1,33; при значениях cr и loc,cr, вычисленных при фактическом значении а/hef(если а/hef >2, в расчете следует принимать а / hef = 2); при этом коэффициент сcr вформуле (81) следует определять по таблице 16.Значение cr во всех случаях следует вычислять по фактическим размерам отсека.Т а б л и ц а 16Значение сcr при а / hef или а / (2hc), равном 0,8По таблице 120,937,01,039,21,245,21,452,81,662,01,872,6 2,084,78.5.6 Устойчивость стенок балок 1-го класса асимметричного двутавровогосечения с более развитым сжатым поясом, укрепленных только поперечными ребрамижесткости, следует считать обеспеченной, если условие (80) будет выполнено с учетомследующих изменений:при вычислении значений cr по формулам (81) и (84) вместо значения hefпринята удвоенная высота сжатой зоны стенки 2hc ;при а / hef > 0,8 и loc  0 выполнены две проверки, указанные в 8.5.5, в которыхпри определении сcr по таблице 16 и cr  по формуле (81) вместо значения hefпринята удвоенная высота сжатой зоны стенки 2hc .34СП 16.13330.2011Значения cr и loc,cr следует определять по фактическим размерам отсека стенки.8.5.7 Устойчивость стенок балок 1-го класса асимметричного двутавровогосечения с более развитым растянутым поясом, укрепленных только поперечнымиребрами жесткости, при одновременном действии напряжений  и  и отсутствиинапряжений loc следует считать обеспеченной, если выполнено условие0,5σ1(2 –  + α 2  4β 2 )  1,(85)σ cr γ cгде  = (1 – 2) / 1;  = (cr /1) (  / cr); cr – по формуле (81).Здесь 1 и 2  сжимающее и растягивающее напряжения у расчетных границстенки, принимаемые соответственно со знаком «плюс» и «минус» иопределяемые по формуле (78); и cr  касательные напряжения, определяемые соответственно по формулам(79) и (83);сcr  коэффициент, определяемый по таблице 17 в зависимости от .Т а б л и ц а 171,01,21,41,61,82,0сcr10,212,715,520,025,030,08.5.8 Устойчивость стенок балок 2-го и 3-го классов из однородной стали ибистальных при отсутствии местного напряжения (loc = 0) и с соблюдениемтребований 7.3.1, 8.2.3 и 8.2.8 следует считать обеспеченной при выполнении условий:а) для балок двоякосимметричного двутаврового и коробчатого сеченийM / [Ryf c hef2 t (r f + )]  1,(86)где  – коэффициент, определяемый по таблице 18 (при  = Q / Аw );Т а б л и ц а 18 / Rsw00,50,60,70,80,9Значения  приλ w , равном2,22,53,03,54,04,55,05,50,2400,2030,1860,1670,1440,1190,2390,2020,1850,1660,1430,1180,2350,1970,1810,1620,1390,1140,2260,1890,1720,1520,1300,1050,2130,1760,1590,1400,1170,0920,1950,1580,1410,1220,0990,0740,1730,1360,1190,1000,0770,0520,1530,1160,0990,0800,0570,032r – следует принимать по указаниям 8.4.5;б) для балок асимметричного двутаврового сечения с более развитым сжатымпоясом, укрепленных только поперечными ребрами,M/{[1 Af1 h1 + 2 Af2(hw – h1) + 4 h12 t  Ryw + hwt (hw – 2 h1)R yw  3τ 2 / 2] c}  1, (87)2где 1, 2 – напряжения соответственно в сжатом и растянутом поясах; если 1  Ryfили 2  Ryf, то следует принимать соответственно 1 = Ryf или 2 = Ryf.В выражении (87) высоту сжатой зоны стенки h1 следует определять по формулеh1 = Aw / (2t ) + (Af2 2 – Af1 1) / (2tR yw  3τ 2 ).2(88)Значения М и Q следует вычислять в одном сечении балки.35СП 16.13330.20118.5.9 Стенки балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости:в балках 1-го класса, если значение условной гибкости стенки λ w превышает3,2  при отсутствии подвижной нагрузки на поясе балки или 2,2  при наличиитакой нагрузки;в балках 2-го и 3-го классов  при любых значениях условной гибкости стенки научастках длины балки, где учитываются пластические деформации, а на остальныхучастках  как в балках 1-го класса.Расстояние между поперечными ребрами не должно превышать 2hefприλ w  3,2 и 2,5hef при λ w < 3,2.Для балок 1-го класса допускается превышать эти расстояния до значения 3hefпри условии, что устойчивость балки и стенки обеспечена выполнением требований8.4.4,a или 8.4.4,б, если λ ub не превышает значений, определяемых по формуле (71).Поперечные ребра жесткости следует устанавливать, как правило, в местахприложения неподвижных сосредоточенных нагрузок и на опорах балок.В стенке, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающейчасти br должна быть для парного ребра не менее (hw / 30 + 25) мм, дляодностороннего ребра – не менее (hw / 24 + 40) мм; толщина ребра tr должна быть неменее 2 br R y /E .При укреплении стенки односторонними поперечными ребрами жесткости изодиночных уголков, привариваемых к стенке пером, момент инерции такого ребра,вычисляемый относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки,должен быть не меньше, чем для парного ребра.8.5.10 Поперечное ребро жесткости, расположенное в месте приложениясосредоточенной нагрузки к верхнему поясу, следует проверять расчетом наустойчивость: двустороннее ребро  как центрально сжатую стойку, а одностороннее как стойку, сжатую с эксцентриситетом, равным расстоянию от срединной плоскостистенки до центра тяжести расчетного сечения стойки.