Файл: Строительные правилареспублики беларусьсп 04. 012021Издание официальное.pdf

СП 5.04.01-2021
19
Рисунок 5 — Расчетные размеры стенок, свесов полок, поясных
листов в прокатных, составных и гнутых профилях
7.3.2
Устойчивость стенок центрально-сжатых элементов сплошного сечения считают обеспе- ченной, если условная гибкость стенки
yd
ef
w
w
f
h
t
E
 

не превышает значений предельной условной гибкости
,
uw

определяемых по формулам таблицы 9. Более гибкие стенки применяют при подтвер- ждении их устойчивости (теоретическим или опытным путем).
Таблица 9
Форма сечения
Условная гибкость элемента

Предельная условная гибкость стенки
uw

2 2
1,30 0,15
uw




(24)
2 1,20 0,35 2,3
uw



 
(25)
1 1,2
1 1,0 0,2
uw
 


(26)
0,8 1,0
0,8 0,85 0,19 1,6
uw
 

 
(27)

СП 5.04.01-2021
20
Окончание таблицы 9
Форма сечения
Условная гибкость элемента

Предельная условная гибкость стенки
uw

0,8 4
  


0,40 0,07 1 0,25 2
f
uw
ef
b
h





  








(28)
Примечания
1
Обозначения, принятые в таблице:
 — условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии;
b
f
— ширина полки тавра.
2
В коробчатом сечении значение
uw
 определяют для пластинок, расположенных параллельно плоскости, в которой проверяют устойчивость элемента в целом.
3
В тавровом сечении должно соблюдаться условие 1 2;
f
ef
b
h

 при
0,8
 
или
4
  в формуле (28) принимают
0,8
 
или
4
  соответственно.
4
Знак «
» в формулах означает, что значение
,
uw

в случае его превышения при расчете по формуле, принимают равным указанному в правой части.
7.3.3
Стенки центрально-сжатых элементов сплошного сечения (колонн, стоек, опор и т. п.), за исключением рассчитанных с учетом геометрической нелинейности конструкций, при
2,3
w
 
укрепляют поперечными ребрами жесткости с шагом от 2,5h
ef
до 3h
ef
В сплошностенчатых ветвях колонн сквозного сечения ребра жесткости устанавливают только в узлах крепления соединительных решеток (планок).
В стенке, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части b
r
, мм, должна быть не менее
40 30
ef
h

— для парного симметричного ребра, не менее
50 20
ef
h

— для одно- стороннего ребра; толщина ребра t
r
должна быть не менее
2
yd
r
f
b
E

При укреплении стенки односторонними поперечными ребрами жесткости одиночные уголки при- варивают к стенке пером.
7.3.4
В центрально-сжатых элементах двутаврового сечения с расчетной высотой стенки h
ef
в случае укрепления стенки продольным ребром жесткости, расположенным посередине, и с момен- том инерции сечения I
rl
, при
3 6,
r
ef w
I
h t

l
значение
uw

согласно 7.3.2 умножают на коэффициент
, опре- деляемый по формуле
3 3
1 0,4 1 0,1
r
r
ef w
ef w
I
I
h t
h t


  

 





l
l
(29)
При расположении ребра с одной стороны стенки его момент инерции вычисляют относительно оси, совпадающей с ближайшей гранью стенки, и он должен быть не менее, чем для парного симмет- ричного ребра.
В случае выполнения продольного ребра в виде гофра стенки при вычислении h
ef
учитывают развернутую длину гофра.
Продольные ребра жесткости включают в расчетные сечения элементов.
Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости принимают как для попе- речных ребер жесткости в соответствии с 7.3.3.
7.3.5
При расчете центрально- и внецентренно-сжатых стержней сплошного сечения в случаях, когда фактическое значение условной гибкости стенки
yd
ef
w
w
f
h
t
E
 

превышает (при центральном

СП 5.04.01-2021
21 сжатии не более чем в 2 раза) значение предельной условной гибкости стенки
,
uw

полученное в соот- ветствии с 7.3.2, а также 9.4.2 и 9.4.3, в формулах (8), (114), (117), (121), (122) и (125) вместо A при- нимают расчетную уменьшенную площадь сечения A
d
7.3.6
Значение A
d
определяют по формулам:
— для двутаврового и швеллерного сечений
A
d
 A  (h
ef
 h
d
)
 t
w
;
(30)
— для коробчатого сечения: а) при центральном сжатии
A
d
 A  2  (h
ef
 h
d
)
 t
w
 2  (b
ef,1
 b
d
)
 t
f
;
(31) б) при внецентренном сжатии
A
d
 A  2  (h
ef
 h
d
)
 t
w
,
(32) где h
ef
и h
d
— соответственно расчетная и уменьшенная высота стенки, расположенной параллельно плоскости, в которой проверяют устойчивость;
b
ef,1
и b
d
— соответственно расчетная и уменьшенная ширина пояса коробчатого сечения, рас- положенного перпендикулярно плоскости, в которой проверяют устойчивость.
Значение h
d
в центрально-сжатых элементах вычисляют по формулам:
— для двутаврового сечения
1 (
1,2 0,15 )
,
w
d
w
uw
uw
uw
yd
E
h
t
f






  
   

 











(33) при этом, если
3,5,
 
принимают
3,5;
 
— для коробчатого сечения
1 (
2,9 0,2 0,7
)
,
w
d
w
uw
uw
w
uw
yd
E
h
t
f






  
   

 













(34) при этом, если
2,3,
 
принимают
2,3;
 
— для швеллерного сечения
d
w
uw
yd
E
h
t
f
  
(35)
Значения

и
uw
 в формулах (33)–(35) для центрально-сжатых элементов принимают в соот- ветствии с 7.3.2. При вычислении значения b
d
для коробчатого сечения по формуле (34) вместо h
d
, t
w
,
uw
 и
w
 принимают соответственно b
d
, t
f
,
,1
uf

и
,1
,1
,
yd
ef
uf
f
f
b
t
E



при этом значение
,1
uf

определяют в соответствии с 7.3.9.
Значение h
d
для внецентренно-сжатых элементов двутаврового и коробчатого сечения вычисляют по формулам (33) и (34) соответственно, принимая значения
x
   и
uw
 по 9.4.2.
7.3.7
При проверке устойчивости поясных листов за расчетную ширину свеса b
ef
принимают рас- стояние:
— от грани стенки до края поясного листа (полки) — в сварных элементах;
— от оси крайнего болта в поясе до края поясного листа — в элементах с фрикционными пояс- ными соединениями;
— от начала внутреннего закругления до края полки — в прокатных профилях;
— от края выкружки до края полки — в гнутых профилях (см. рисунок 5).
7.3.8
Устойчивость поясных листов и полок центрально-сжатых элементов сплошного сечения считают обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса (полки)
yd
ef
f
f
f
b
t
E
 

не превышает значе- ний предельной условной гибкости свеса пояса (полки)
uf
 , определяемых по формулам таблицы 10, в которых при значениях
0,8
 
или
4
  принимают соответственно
0,8
 
или
4.
 

СП 5.04.01-2021
23
Бистальные балки относят ко 2-му классу и рассчитывают с учетом ограниченных пластических деформаций в стенке, значения которых определяют при достижении расчетного значения предела текучести f
ydf
в поясах, выполненных из более прочной стали.
8.2
Расчет на прочность изгибаемых элементов сплошного сечения
8.2.1
Расчет на прочность балок 1-го класса выполняют по формулам:
— при действии момента в одной из главных плоскостей
,min
1;
Ed
n
yd
c
M
W
f


(40)
— при действии в сечении поперечной силы
1;
Ed
w s c
V S
It f


(41)
— при действии моментов в двух главных плоскостях (и наличии бимомента)
,
,
1,
y Ed
x Ed
Ed
xn yd
c
yn yd
c
n yd
c
M
M
B
y
x
I f
I f
I f


 
 




(42) где x и y — расстояния от главных осей до рассматриваемой точки сечения;
 — секториальная координата рассматриваемой точки сечения;
— при одновременном действии в стенке балки момента и поперечной силы
2 2
2 0,87 3
1,
1,
xy
x
x
y
y
xy
yd
c
s c
f
f

         



(43) где
x

— нормальное напряжение в срединной плоскости стенки, действующее параллельно про- дольной оси балки;
,
;
x Ed
x
xn
M
y
I
 
y

— то же перпендикулярно продольной оси балки, в том числе

loc
, определяемое по фор- муле (46);
xy
 — касательное напряжение в стенке;
Ed
xy
w
V S
It
 
Напряжения

x
и

y
, принимаемые в формуле (43) со своими знаками, а также

xy
определяют в одной и той же точке стенки балки.
При проверке прочности на действие поперечной силы на опоре для разрезных балок формулу (41) используют без учета работы поясов.
Для балок, рассчитываемых по формуле (42), значения напряжений в стенке балки должны быть проверены по формуле (43) в двух главных плоскостях изгиба.
При ослаблении стенки отверстиями для болтов левую часть формулы (41), а также значение

xy
в формуле (43) умножают на коэффициент
, определяемый по формуле
,
s
s
d
 

(44) где s — шаг отверстий в одном вертикальном ряду;
d
— диаметр отверстия.
8.2.2
Расчет на прочность стенки балки, не укрепленной ребрами жесткости, при действии мест- ного напряжения

loc
в местах приложения нагрузки к верхнему поясу, а также в опорных сечениях балки, выполняют по формуле
1,
oc
yd
c
f



l
(45) где
,
Ed
oc
ef w
F
t


l
l
(46)

СП 5.04.01-2021
24 здесь F
Ed
— расчетное значение нагрузки (силы);
l
ef
— условная длина распределения нагрузки, определяемая по формулам: для случаев по рисунку 6 а), б)
l
ef
 b  2h;
(47) для случая по рисунку 6 в)
1 3
,
f
ef
w
I
t
  
l
(48)
b
— ширина опирания верхнего элемента. Жесткость опорной части верхнего элемента должна обеспечивать равномерную передачу нагрузки. В случае опирания верхнего эле- мента двутаврового сечения без ребер жесткости ширину b принимают не более 10-кратной толщины опорного пояса балки;
h
— размер, равный сумме толщины верхнего пояса балки и катета поясного шва, если нижняя балка сварная (рисунок 6 а)), или расстоянию от наружной грани полки до начала внут- реннего закругления стенки, если нижняя балка прокатная (рисунок 6 б));
 — коэффициент; принимают равным: 3,25 — для сварных и прокатных балок; 4,5 — для балок с фрикционными поясными соединениями;
I
1f
— сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса или момент инерции сечения, состоящего из пояса и рельса в случае приварки рельса швами, обес- печивающими совместную работу пояса и рельса.
Рисунок 6 — Схемы распределения сосредоточенной нагрузки на стенку балки:
а — сварной;
б — прокатной;
в — сварной или прокатной при нагрузке от колеса крана
8.2.3
Расчет на прочность разрезных балок 2-го и 3-го класса двутаврового и коробчатого сече- ния (рисунок 7) из стали с характеристическим значением предела текучести f
yk
 440 Н/мм
2
при со- блюдении требований 8.4.6, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18 и при касательных напряжениях
,
0,9
x Ed
x
s
w
V
f
A
 

(
кроме опорных сечений) выполняют по формулам:
— при изгибе в плоскости наибольшей жесткости (I
x
 I
y
)
,
,min
1;
x Ed
x
xn
yd
c
M
c
W
f



(49)
— при изгибе в двух главных плоскостях и напряжениях
,
0,5 2
y Ed
x
s
f
V
f
A
 

,
,
,min
,min
1,
y Ed
x Ed
x
xn
yd
c
y
yn
yd
c
M
M
c
W
f
c W
f





(50) где M
x,Ed
, M
y,Ed
— абсолютные значения расчетных изгибающих моментов;
c
x
, c
y
— коэффициенты; принимают по таблице Е.1 (приложение Е);