Файл: Строительные правилареспублики беларусьсп 04. 012021Издание официальное.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 309
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СП 5.04.01-2021
25
— коэффициент; принимают: при
0,5 1;
x
s
f
при
0,5 0,9
s
x
s
f
f
4 0,20 1
,
0,25
x
f
s
f
(51) здесь
f
f
w
A
A
— отношение площади сечения пояса к площади сечения стенки (для несиммет- ричного сечения A
f
— площадь меньшего пояса; для коробчатого сечения A
w
— суммарная площадь сечений двух стенок);
— при изгибе в плоскости наибольшей жесткости (I
x
I
y
) и стесненном кручении симметричных двутавров
,
,min
,min
1,
x Ed
Ed
x
xn
yd
c
n
yd
c
M
B
c
W
f
c W
f
(52) где с
— определяют линейной интерполяцией по таблице 11.
Рисунок 7 — Схемы двутаврового (а) и коробчатого (б) сечений
балок с действующими на них усилиями
Таблица 11
,
,min
x Ed
x
xn
yd
c
M
c W
f
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,99
с
1,470 1,636 1,845 2,054 2,263 2,472 2,681 2,890 3,099 3,308 3,496
При расчете сечения в зоне чистого изгиба в формулах (49) и (50) принимают
1
и вместо коэф- фициентов c
x
и c
y
соответственно
c
xm
0,5 (1 c
x
), c
ym
0,5 (1 c
y
). (53)
Расчет на прочность в опорном сечении балок (при M
x,Ed
0 и M
y,Ed
0) выполняют по формулам:
,
1,
x Ed
w s c
V
A f
(54)
,
1.
2
y Ed
f s c
V
A f
(55)
При ослаблении стенки отверстиями для болтов левую часть формул (54) и (55) умножают на коэф- фициент
, определяемый по формуле (44).
Для установления размеров минимальных сечений составных балок коэффициенты c
x
и c
y
при- нимают меньше значений, приведенных в таблице Е.1 (приложение Е), но не менее 1,0.
СП 5.04.01-2021
26
8.2.4
Расчет на прочность разрезных балок переменного сечения согласно 8.2.3 с учетом пласти- ческих деформаций выполняют только в одном сечении с наиболее неблагоприятным сочетанием расчетных усилий M
Ed
и V
Ed
; в остальных сечениях балки расчет выполняют при значениях коэффи- циентов c
x
и c
y
менее приведенных в таблице Е.1 (приложение Е) или согласно 8.2.1.
8.2.5
Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок постоянного двутаврового и короб- чатого сечения с двумя осями симметрии, изгибаемых в плоскости наибольшей жесткости, со смеж- ными пролетами, отличающимися не более чем на 20 %, при соблюдении требований 8.4.6, 8.5.8,
8.5.9 и 8.5.18 выполняют по формуле (49) как расчет элементов 2-го класса с учетом частичного пере- распределения опорных и пролетных моментов.
В этом случае расчетное значение момента определяют по формуле
M
Ed
0,5 (M
Ed,max
M
ef
),
(56) где M
Ed,max
— наибольший расчетный изгибающий момент в пролете или на опоре, определяемый из расчета неразрезной балки в предположении упругой работы стали;
M
ef
— условный изгибающий момент; определяют следующим образом: а) в неразрезных балках с шарнирно опертыми концами M
ef
равен большему из зна- чений:
1,
max
,
1
Ed
ef
M
M
a
l
(57)
2,
0,5
,
ef
Ed
M
M
(58) здесь max означает, что принимают наибольшее из значений, определяемых по формуле;
M
1,Ed
— расчетный изгибающий момент в крайнем пролете, вычисленный как в шарнирно опертой однопролетной балке;
a
— расстояние от сечения, в котором действует момент M
1,Ed
, до крайней опоры;
l
— длина крайнего пролета;
M
2,Ed
— максимальный расчетный изгибающий момент в промежуточном пролете, вычис- ленный как в шарнирно опертой однопролетной балке; б) в однопролетных и неразрезных балках с защемленными концами M
ef
0,5M
3,Ed
(M
3,Ed
— наибольший из расчетных изгибающих моментов, вычисленных как в балках с шарнирами на опорах); в) в балке с одним защемленным и другим свободно опертым концом значение M
ef
определяют по формуле (57).
Значение
x
в формуле (51) вычисляют в сечении, где действует M
Ed,max
; если M
Ed,max
— расчет- ный изгибающий момент в пролете, следует проверить опорное сечение балки.
8.2.6
Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок, удовлетворяющих 8.2.5, в случае изгиба в двух главных плоскостях выполняют по формуле (50) с учетом перераспределения опорных и пролетных моментов в двух главных плоскостях согласно 8.2.5.
8.2.7
Расчет на прочность неразрезных и защемленных балок, удовлетворяющих требованиям
8.2.5, 8.4.7, 8.5.8, 8.5.9 и 8.5.18, выполняют по формуле (49) как расчет элементов 3-го класса с уче- том перераспределения изгибающих моментов и образования условных пластических шарниров, а также влияния касательных напряжений
x
в соответствии с 8.2.3 в сечениях с максимальным изги- бающим моментом.
8.2.8
Расчет на прочность бистальных разрезных балок двутаврового и коробчатого сечения с двумя осями симметрии при соблюдении требований 8.4.4, 8.5.9 и 8.5.17 и при касательных напря- жениях
0,9
x
s
f
и
0,5
y
s
f
(
кроме опорных сечений) выполняют как расчет элементов 2-го класса по формулам:
— при изгибе в одной главной плоскости
,
1;
x Ed
xr
r
xn yd w
c
M
c
W f
(59)
СП 5.04.01-2021
27
— при изгибе в двух главных плоскостях
,
,
1,
y Ed
x Ed
xr
r
xn ydw
c
yr
yn ydf
c
M
M
c
W f
c W f
(60) где
2 0,0833 0,25
,
0,167
f
xr
f
r
r
c
(61) здесь
f
f
w
A
A
;
;
ydf
ydw
f
r
f
r
— коэффициент; принимают: при
0,5 1;
при 0,5 0,9
x
s
r
s
x
s
f
f
f
4 0,2 1
;
0,25
x
r
f
sw
r
f
(62)
c
yr
— коэффициент; принимают равным 1,15 — для двутаврового сечения; 1,05/r — для коробча- того сечения.
Расчет бистальных балок при наличии зоны чистого изгиба и в опорном сечении, а также с уче- том ослабления сечения выполняют по 8.2.3.
8.3
Расчет на прочность балок крановых путей сплошного сечения
8.3.1
Расчет на прочность балок крановых путей выполняют по 8.2.1 на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок.
8.3.2
Расчет на прочность стенок балок крановых путей (за исключением балок, рассчитываемых на усталость, для кранов групп режимов работы А7 и А8) выполняют по формуле (43), в которой при рас- чете сечений на опорах неразрезных балок вместо коэффициента 0,87 принимают коэффициент 0,77.
8.3.3
При расчете на прочность стенок балок крановых путей из стали с пределом текучести до 440 Н/мм
2
для кранов групп режимов работы А7 (в цехах металлургических производств) и А8 должны быть выполнены условия:
2 2
2
,
,
,
,
,
3 1,
x
oc x
x
oc x
oc y
oc y
xy
oc xy
yd
f
l
l
l
l
l
(63)
,
1,
x
oc x
yd
f
l
(64)
,
1,
oc y
fy
yd
f
l
(65)
,
,
1,
xy
oc xy
f xy
s
f
l
(66) где
— коэффициент; принимают равным 0,87 для расчета разрезных балок; 0,77 — для расчета сечений на опорах неразрезных балок;
,
1
,
,
,
,
,
,
2
, 0,25
,
,
;
, 0,3
,
0,25
,
t Ed
Ed
F
F
n
x
oc x
oc y
oc y
fy
xn
ef
f
Ed
xy
oc xy
oc y
f xy
fy
M
t
M
F
W
t
I
V
th
l
l
l
l
l
l
(67) здесь M
Ed
и V
Ed
— расчетные значения соответственно изгибающего момента и поперечной силы в сечении балки;
F
— частный коэффициент для кранового воздействия; принимают по ТНПА;
F1
— частный коэффициент увеличения сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана; принимают для кранов группы режимов работы А8: с жестким подвесом груза — 1,8; с гибким подвесом груза — 1,7; для кранов группы режимов работы А7 — 1,6;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 22
СП 5.04.01-2021
28
F
n
— характеристическое значение сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана;
l
ef
— условная длина; определяют по 8.2.2;
M
t,Ed
— местный расчетный крутящий момент; определяют по формуле
,
1
,
0,75
,
t Ed
F
F
n
t Ed
r
M
F e
V
h
(68)
e
0,2b (b — ширина подошвы рельса);
V
t,Ed
— расчетная горизонтальная нагрузка, направленная поперек кранового пути, вызыва- емая перекосами мостовых кранов и непараллельностью крановых путей;
h
r
— высота кранового рельса;
f
I
— сумма собственных моментов инерции при кручении рельса и пояса;
3
,
3
f f
f
t
b t
I
I
b
f
и t
f
— соответственно ширина и толщина верхнего пояса балки.
Все напряжения в формулах (63)–(67) принимают со знаком «
».
8.3.4
Расчет на прочность подвесных балок крановых путей (монорельсов) выполняют с учетом местных нормальных напряжений от давления колеса крана, направленных вдоль и поперек оси балки.
8.3.5
Расчет на прочность бистальных балок крановых путей двутаврового сечения с двумя осями симметрии для кранов групп режимов работы А1–А5 при
1,5
ydf
ydw
f
r
f
выполняют по 8.3.2 или по фор- муле (60), в которой для данного случая:
M
y,Ed
— расчетный изгибающий момент в горизонтальной плоскости, полностью передаю- щийся на верхний пояс балки;
W
xn
W
xnf
— момент сопротивления сечения верхнего пояса относительно оси y–y;
c
yr
— коэффициент; принимают равным 1,15.
8.4
Расчет на общую устойчивость изгибаемых элементов сплошного сечения
8.4.1
Расчет распространяется на балки симметричного и несимметричного двутаврового сече- ния. Для балок квадратного или прямоугольного замкнутого сечения из листового проката постоянной толщины, труб проверка общей устойчивости не требуется.
8.4.2
Расчет на устойчивость двутавровых балок 1-го класса, а также бистальных балок 2-го класса, удовлетворяющих 8.2.1 и 8.2.8, выполняют по формулам:
— при изгибе в плоскости стенки, совпадающей с плоскостью симметрии сечения,
,
1;
x Ed
b
сx yd c
M
W f
(69)
— при изгибе в двух главных плоскостях (и наличии бимоментов)
,
,
1,
y Ed
x Ed
Ed
b
сx yd c
сy yd c
с
yd
c
M
M
B
W f
W f
W f
(70) где
b
— коэффициент устойчивости при изгибе; определяют согласно приложению Ж для балок с опорными сечениями, закрепленными от боковых смещений и поворота;
W
cx
— момент сопротивления сечения относительно оси x–x, вычисленный для сжатого пояса;
W
cy
— момент сопротивления сечения относительно оси y–y, совпадающей с плоскостью изгиба, вычисленный для наиболее сжатой точки сжатого пояса;
W
c
— секториальный момент сопротивления сечения, вычисленный для наиболее сжатой точки сжатого пояса.
Знак «
» в формуле (70) принимают, если в рассматриваемой точке соответствующее усилие вызывает сжатие.
Для бистальных балок в формулах (69) и (70), а также при определении
b
следует заменять f
yd
на f
ydf
8.4.3
При определении значения
b
за расчетную длину балки l
ef
принимают расстояние между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений (узлами продольных или поперечных
СП 5.04.01-2021
29 связей, точками крепления жесткого настила); при отсутствии связей l
ef
l (l — пролет балки) за расчетную длину консоли принимают: l
ef
l (l — длина консоли) при отсутствии закрепления сжатого пояса на конце консоли в горизонтальной плоскости или расстояние между точками закрепления сжа- того пояса в горизонтальной плоскости — при закреплении пояса на конце и по длине консоли.
8.4.4
Расчет на устойчивость балок крановых путей двутаврового сечения выполняют по фор- муле (70), где M
y,Ed
— расчетный изгибающий момент в горизонтальной плоскости, полностью пере- дающийся на верхний пояс балки; W
сy
W
yf
— момент сопротивления сечения верхнего пояса отно- сительно оси y–y.
8.4.5
Устойчивость балок 1-го класса, а также бистальных балок 2-го класса считают обеспеченной: а) при передаче нагрузки на балку через сплошной жесткий настил (железобетонные плиты из тяжелого, легкого и ячеистого бетонов, плоский и профилированный металлический настил, вол- нистая сталь и т. п.), непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и связанный с ним с помощью сварки, болтов, самонарезающих винтов и др.; при этом силы трения не учитывают; б) при значениях условной гибкости сжатого пояса балки
l
,
ydf
ef
b
f
b
E
не превышающих ее пре- дельных значений
,
ub
определяемых по формулам таблицы 12 для балок симметричного двутавро- вого сечения или асимметричного — с более развитым сжатым поясом, рассчитываемых по формуле (69) и при отношении ширины растянутого пояса к ширине сжатого пояса не менее 0,75.
Таблица 12
Место приложения нагрузки
Предельная условная гибкость сжатого пояса прокатной или сварной балки
ub
К верхнему поясу
0,0032 0,02 0,35 0,76
ub
b
b
b
t
t
h
(71)
К нижнему поясу
0,0032 0,02 0,57 0,92
ub
b
b
b
t
t
h
(72)
Независимо от уровня приложения нагрузки при расчете участка балки между связями или при чистом изгибе
0,0032 0,016 0,41 0,73
ub
b
b
b
t
t
h
(73)
Примечания
1
Обозначения, принятые в таблице:
b
и t — соответственно ширина и толщина сжатого пояса;
h
— расстояние (высота) между осями поясных листов.
2
Значения
ub
определены при 1 6
h
b
и 15 35;
b
t
для балок с отношением
b
t
15 в приведенных формулах принимают
b
t
15.
3
Для балок с фрикционными поясными соединениями значения
ub
следует умножать на 1,2.
4
Значения
ub
следует повышать умножением на коэффициент
ydf
f
, где
Ed
c c
M
W
8.4.6
Крепления к сжатому поясу жесткого настила, продольных или поперечных связей, которые должны обеспечивать устойчивость изгибаемого элемента, рассчитывают на фактическую расчетную или условную поперечную силу. При этом условную поперечную силу определяют:
— при закреплении балки в отдельных точках — по формуле (19), в которой
определяют для сечения типа b (см. таблицу 7) при гибкости
ef
i
l
(i — радиус инерции сечения сжатого пояса в горизонтальной плоскости), а N
Ed
— вычисляют по формуле
N
Ed
(A
f
r
0,25A
w
)
f
ydw
,
(74) где A
f
и A
w
— площади сечения сжатого пояса и стенки соответственно;