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

СП 5.04.01-2021
30 1,0,
ydf
ydw
f
r
f


(75) здесь f
ydf
и f
ydw
— расчетные значения предела текучести стали сжатого пояса и стенки соответ- ственно;
— при непрерывном закреплении — по формуле
3
,
fic
fic
V
q

l
(76) где q
fic
— условная поперечная сила на единицу длины пояса балки;
V
fic
— условная поперечная сила, определяемая по формуле (19), в которой
  1, а N
Ed
вычис- ляют по формуле (74).
8.4.7
Устойчивость балок 2-го и 3-го класса считают обеспеченной, если выполнены положе- ния 8.4.5, перечисление а) или б), при условии умножения значений
,
ub

определяемых по формулам таблицы 12, на коэффициент
, вычисляемый по формуле
1 1
1 0,6
,
1
x
x
c
c

  


(77) где c
1x
— коэффициент; определяют по большему из значений, полученных из формул (78), и при условии, что 1
 c
1x
 c
x
:
,
1
x Ed
x
xn yd
c
M
c
W f


или
1
,
x
x
c
c
 
(78) здесь M
x,Ed
— расчетный изгибающий момент в сечении;
 — коэффициент; определяют по формуле (51);
c
x
— коэффициент; принимают по таблице Е.1 (приложение Е).
При этом значения предельной условной гибкости пояса балки принимают:
ub

— на участке длины балки, где учитываются пластические деформации;
ub

— на участках длины балки с напряжением в сечениях
,min
Ed
yd
c
n
M
f
W
 


Учет пластических деформаций осуществляют при расчете балок со сжатым поясом, менее раз- витым, чем растянутый, только при выполнении правила 8.4.5, перечисление а).
8.5
Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых элементов сплошного
сечения
8.5.1
Устойчивость стенок балок 1-го класса считают обеспеченной, если выполнены правила
8.2.1, 8.3.1–8.3.3, 8.4.2–8.4.6 и условная гибкость стенки
yd
ef
w
w
f
h
t
E
 

(
см. рисунок 5) не превышает значений
:
uw

3,5 — при отсутствии местного напряжения (

loc
 0) в балках с двусторонними поясными швами;
3,2 — то же в балках с односторонними поясными швами;
2,5 — при наличии местного напряжения

loc
в балках с двусторонними поясными швами.
При этом поперечные (и опорные) ребра жесткости устанавливают согласно 8.5.9 или 8.5.11 и 8.5.12.
8.5.2
Проверку устойчивости стенок балок 1-го класса выполняют с учетом наибольшего сжимаю- щего напряжения
 у расчетной границы стенки, принимаемого со знаком «», среднего касательного напряжения
 и местного напряжения 
loc
в стенке под сосредоточенной нагрузкой.
Напряжения
 и  вычисляют по формулам:
,
1,
x Ed
x
M
y
I
 

(79)
1,
Ed
w
w
V
t h
 

(80)

СП 5.04.01-2021
31 где M
x,Ed
и V
Ed
— средние расчетные значения соответственно изгибающего момента и поперечной силы в пределах отсека (расстояние между осями поперечных ребер жесткости); если длина отсека a больше его расчетной высоты h
ef
, то значения M
х,Ed
и V
Ed
вычис- ляют как средние для более напряженного участка длиной, равной h
ef
; если в пределах отсека момент или поперечная сила меняют знак, то их средние значения вычисляют на участке отсека с одним знаком;
h
ef
— расчетная высота стенки; принимают по 7.3.1;
h
w
— полная высота стенки.
Местное напряжение

loc
(

loc,y
) в стенке под сосредоточенной нагрузкой определяют по 8.2.2 и 8.3.3.
В отсеках балки, где сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу, одновременно учитывают только
 и  или 
loc
и
.
8.5.3
Устойчивость стенок балок 1-го класса симметричного сечения, укрепленных только попе- речными ребрами жесткости (рисунок 8), при наличии местного напряжения
(
0)
oc


l
и при условной гибкости стенки
6
yd
w
f
  

считают обеспеченной, если выполнено условие
2 2
,
1,
oc
cr
oc cr
cr
c
























l
l
(81) где
, 
loc
,
 — напряжения; определяют по 8.5.2;

cr
— критическое напряжение; вычисляют по формуле
2
,
cr yd
cr
w
c f
 

(82) здесь c
cr
— коэффициент; определяют по 8.5.4–8.5.6;

loc,cr
— критическое напряжение; вычисляют по формуле
1 2
,
2
,
yd
oc cr
w
c c f



l
(83) здесь c
1
и c
2
— коэффициенты; определяют по 8.5.5;

cr
— критическое напряжение; вычисляют по формуле
2 2
0,76 10,3 1
,
s
cr
d
f


 
 







(84) здесь

— отношение большей стороны отсека стенки к меньшей стороне;
yd
d
w
f
d
t
E
 

;
d — меньшая из сторон отсека стенки (h
ef
или a).
Рисунок 8 — Схема участка балки, укрепленной поперечными ребрами жесткости,
при приложении сосредоточенной нагрузки:
а — к сжатому поясу;
б — к растянутому поясу

СП 5.04.01-2021
32
8.5.4
Для балок по 8.5.3 при

loc
 0 коэффициент c
cr
в формуле (82) определяют по таблице 13 в зависимости от вида поясных соединений и значения коэффициента
, вычисляемого по формуле
3
,
f
f
ef
w
b
t
h
t


   
  


(85) где

— коэффициент; принимают по таблице 14;
b
f
, t
f
— соответственно ширина и толщина сжатого пояса балки.
Таблица 13
Вид поясных соединений балок
Значение c
cr
при

0,8 1,0 2,0 4,0 6,0 10,0
30,0
Сварное
30,0 31,5 33,3 34,6 34,8 35,1 35,5
Фрикционное 35,2
Таблица 14
Балки
Условия работы сжатого пояса

Балки крановых путей
Крановые рельсы не приварены 2,0
Крановые рельсы приварены

Прочие
При непрерывном опирании плит

В других случаях 0,8
Примечания
1
Для отсеков балок крановых путей, где сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу, при вычислении коэффициента
 принимают   0,8.
2
При значениях коэффициента
 
 коэффициент

 35,5.
8.5.5
При вычислении значений

loc,cr
по формуле (83) при

loc
0
 принимают:
c
1
—
по таблице 15 в зависимости от отношения
ef
a
h
и значения
1,04
ef
ef
h
 
l
(
значение l
ef
опреде- ляют по 8.2.2);
c
2
— по таблице 16 в зависимости от отношения
ef
a
h
и значения
, вычисляемого по формуле (85); для балок с фрикционными поясными соединениями принимают
  10.
Таблица 15

Значение c
1
при
1
ef
ef
a
a
h
h






0,50 0,60 0,67 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80
2,00 0,10 56,7 46,6 41,8 34,9 28,5 24,5 21,7 19,5 17,7 16,2 0,15 38,9 31,3 27,9 23,0 18,6 16,2 14,6 13,6 12,7 12,0 0,20 33,9 26,7 23,5 19,2 15,4 13,3 12,1 11,3 10,7 10,2 0,25 30,6 24,9 20,3 16,2 12,9 11,1 10,0 9,4 9,0 8,7 0,30 28,9 21,6 18,5 14,5 11,3 9,6 8,7 8,1 7,8 7,6

СП 5.04.01-2021
33
Окончание таблицы 15

Значение c
1
при
1
ef
ef
a
a
h
h






0,50 0,60 0,67 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80
2,00 0,35 28,0 20,6 17,4 13,4 10,2 8,6 7,7 7,2 6,9 6,7 0,40 27,4 20,0 16,8 12,7 9,5 7,9 7,0 6,6 6,3 6,1
Таблица 16

Значение c
2
при
1
ef
ef
a
a
h
h






0,50 0,60 0,67 0,80 1,00 1,20 1,40
1,60
1 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 2
1,64 1,64 1,64 1,67 1,76 1,82 1,84 1,85 4
1,66 1,67 1,69 1,75 1,88 2,01 2,09 2,12 6
1,67 1,68 1,70 1,77 1,92 2,08 2,19 2,26 10 1,68 1,69 1,71 1,78 1,96 2,14 2,28 2,38
30 1,68 1,70 1,72 1,80 1,99 2,20 2,38 2,52
При
0
oc


l
проверку стенки по формуле (81) выполняют в зависимости от значения
:
ef
a
h
а) если
0,8,
ef
a
h

значение
cr

определяют по формуле (82) с учетом правила 8.5.4.
Если сосредоточенная нагрузка приложена к растянутому поясу (см. рисунок 8 б)), то при проверке стенки с учетом только

loc
и
 при определении коэффициента  по формуле (85) за b
f
и t
f
принимают соответственно ширину и толщину растянутого пояса; б) если
0,8,
ef
a
h

проверку по формуле (81) выполняют дважды: при значении

cr
, вычисленном по формуле (82) с учетом 8.5.4, и при таком значении

loc,cr
по формуле (83), когда при определении коэффициентов c
1
и c
2
вместо размера a принят a
1
 0,5a при
0,8 1,33
ef
a
h


или a
1
 0,67h
ef
при
1,33;
ef
a
h

при значениях

cr
и

loc,cr
, вычисленных при фактическом значении
ef
a
h
(
если
2,
ef
a
h

в расчете принимают
2);
ef
a
h

при этом коэффициент c
cr
в формуле (82) определяют по таблице 17.

СП 5.04.01-2021
34
8.5.6
Устойчивость стенок балок 1-го класса асимметричного двутаврового сечения с более раз- витым сжатым поясом, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, считают обеспеченной, если условие (81) выполнено с учетом следующих изменений:
— при вычислении значений

cr
по формулам (82) и (85) вместо значения h
ef
принята удвоенная высота сжатой зоны стенки 2h
c
;
— при
0,8
ef
a
h

и
0
oc


l
выполнены две проверки, приведенные в 8.5.5, в которых при опреде- лении c
cr
по таблице 17 и

cr
по формуле (82) вместо значения h
ef
принята удвоенная высота сжатой зоны стенки 2h
c
Значения

cr
и

loc,cr
определяют по фактическим размерам отсека стенки.
8.5.7
Устойчивость стенок балок 1-го класса асимметричного двутаврового сечения с более раз- витым растянутым поясом, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, при одновре- менном действии напряжений
 и  и при отсутствии напряжений 
loc
считают обеспеченной, если выполнено условие


2 2
1 0,5 2
4 1,
cr
c


      
 
(86) где

cr
— вычисляют по формуле (82); при этом коэффициент c
cr
определяют по таблице 18 в зави- симости от
;
1 2
1
  
 

;
1
,
cr
cr


 


(87) здесь

1
и

2
— сжимающее и растягивающее напряжения у расчетных границ стенки, принимае- мые соответственно со знаком «
» и «»; определяют по формуле (79);
 и
cr

— касательные напряжения; определяют по формулам (80) и (84) соответственно.
Таблица 18

1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
c
cr
10,2 12,7 15,5 20,0 25,0 30,0
8.5.8
Устойчивость стенок балок 2-го и 3-го класса из однородной стали и бистальных при отсут- ствии местного напряжения (

loc
 0) и с соблюдением требований 7.3.1, 8.2.3 и 8.2.8 считают обеспе- ченной при выполнении условий: а) для балок двоякосимметричного двутаврового и коробчатого сечения
2 1,
(
)
Ed
ydf
c
ef
w
f
M
f
h
t
r


   
(88) где
 — коэффициент; определяют по таблице 19 (при
Ed
W
V
A
 
и
uw

по 8.5.1);
r
— определяют по 8.4.6; б) для балок асимметричного двутаврового сечения с более развитым сжатым поясом, укреплен- ных только поперечными ребрами,
2 2
2 1
1 1 2
2 1
1 1
1,
3
(
)
4
(
2 )
2
Ed
ydw
f
f
w
w
ydw
w w
w
c
M
f
A h
A
h
h
h t
f
h t
h
h



 



 








 




(89) где

1
,

2
— напряжения в сжатом и растянутом поясах соответственно; если
1
ydf
f
 
или
2
,
ydf
f
 
то принимают соответственно
1
ydf
f
 
или
2
;
ydf
f
 

СП 5.04.01-2021
35
h
1
— высота сжатой зоны стенки; определяют по формуле
2 2
1 1 1
2 2
2 2
3
w
f
f
w
w
ydw
A
A
A
h
t
t
f
 




 
(90)
Значения M
Ed
и V
Ed
вычисляют в одном сечении балки.
Таблица 19
sw
f

Значения
 при
w

2,2 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 0
0,240 0,239 0,235 0,226 0,213 0,195 6,173 0,153 0,5 0,203 0,202 0,197 0,189 0,176 0,158 0,136 0,116 0,6 0,186 0,185 0,181 0,172 0,159 0,141 0,119 0,099 0,7 0,167 0,166 0,162 0,152 0,140 0,122 0,100 0,080 0,8 0,144 0,143 0,139 0,130 0,117 0,099 0,077 0,057 0,9 0,119 0,118 0,114 0,105 0,092 0,074 0,052 0,032
8.5.9
Стенки балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости:
— в балках 1-го класса, если условия гибкость стенки
w
  3,2 — при отсутствии подвижной нагрузки на поясе балки или
w
  2,2 — при наличии такой нагрузки;
— в балках 2-го и 3-го класса — при любых значениях условной гибкости стенки на участках длины балки, где учитываются пластические деформации, а на остальных участках — как в балках
1- го класса.
Расстояние между поперечными ребрами жесткости не должно превышать 2h
ef
при
3,2
w
 
и 2,5h
ef
при
3,2.
w
 
Для балок 1-го класса это расстояние увеличивают до значения 3h
ef
при условии, что устойчи- вость балки и стенки обеспечена выполнением положений 8.4.5, перечисление а) или б), если
ub
 не превышает значений, определяемых по формуле (71).
Поперечные ребра жесткости устанавливают в местах приложения неподвижных сосредоточен- ных нагрузок и на опорах балок.
Отсутствие поперечных ребер жесткости должно быть обосновано расчетом по 8.2.2.
В стенке, укрепленной только поперечными ребрами жесткости, ширина их выступающей части b
r
, мм, должна быть не менее
25 30
w
h  — для парного ребра, не менее
40 24
w
h 
— для одностороннего ребра; толщина ребра t
r
должна быть не менее 2
yd
r
f
b
E

При укреплении стенки односторонними поперечными ребрами жесткости из одиночных уголков, привариваемых к стенке пером, момент инерции такого ребра, вычисляемый относительно оси, сов- падающей с ближайшей к ребру гранью стенки, должен быть не менее, чем для парного ребра.
8.5.10
Поперечное ребро жесткости, расположенное в месте приложения сосредоточенной нагрузки к верхнему поясу, проверяют расчетом на устойчивость: двустороннее — как центрально-сжатую стойку, одностороннее — как стойку, сжатую с эксцентриситетом, равным расстоянию от срединной плоскости стенки до центра тяжести расчетного сечения стойки. При этом в расчетное сечение стойки включают сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной 0,65
w
yd
E
t
f

с каждой стороны ребра, а расчетную длину стойки принимают равной расчетной высоте стенки h
ef
8.5.11
Стенки балок 1-го класса, у которых при действии нормальных напряжений
 устойчивость не обеспечена, а также при значениях условной гибкости стенки
5,5
yd
w
f
 


(
 — напряжение в сжатом поясе балки), укрепляют продольным ребром жесткости, устанавливаемым дополнительно к поперечным ребрам.