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

СП 5.04.01-2021
36
8.5.12
В стенке балки 1-го класса симметричного двутаврового сечения, укрепленной, кроме попе- речных ребер, одной парой продольных ребер жесткости, расположенной на расстоянии h
1
от гра- ницы сжатого отсека (рисунок 9), обе пластинки, на которые это ребро разделяет отсек, рассчитывают отдельно: а) пластинку 1, расположенную между сжатым поясом и продольным ребром, — по формуле
2
,1
,
,1
,1 1
1,
oc
c
cr
oc cr
cr



























l
l
(91) где
, 
loc
,
 — определяют по 8.5.2;

cr,1
,

loc,cr,1
— вычисляют по формулам:
— при

loc
 0
,1 2
1 1
4,76
,
1
yd
cr
ef
f
h
h





(92) здесь
1

вычисляют по формуле
1 1
yd
w
f
h
t
E
 

; (93)
— при
0
oc


l
и
1 1
2
a
h
 

(
при
1 2
 
принимают
1 2
 
)
,1 2
1 1
1,19
,
1
yd
cr
ef
f
h
h






(94)


,
,1 1
2 1,24 0,476
,
yd
oc cr
a
f

  

 

l
(95) здесь
2 1
1 1


   





и
;
yd
a
w
f
a
t
E
 

(96)

cr,1
— критическое напряжение; определяют по формуле (84) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки; б) пластинку 2, расположенную между продольным ребром и растянутым поясом, — по формуле
2 1
2
,2
,2
, ,2
,2 2
1 1
1,
ef
oc
c
cr
oc cr
cr
h
h




  


































l
l
(97) где
 и  — напряжения; определяют по 8.5.2;
,2 2
2 1
5,43
,
0,5
yd
cr
w
ef
f
h
h











(98) здесь
2
;
yd
w
w
f
h
t
E
 

(99)

loc,2
— напряжение; если нагрузка приложена к сжатому поясу (рисунок 9 а)), принимают

loc,2
 0,4
loc
(

loc
определяют по 8.5.2), к растянутому поясу (рисунок 9 б)) —

loc,2
 
loc
;

СП 5.04.01-2021
37

loc,cr,2
— напряжение; вычисляют по формуле (83), где c
1
определяют по таблице 15 при
  0,4, а c
2
— по таблице 16 при
  1, заменяя значение h
ef
значением (h
ef
 h
1
);
,2
cr

— напряжение; определяют по формуле (84) с подстановкой в нее размеров проверяемой пластинки.
Рисунок 9 — Схема балки, укрепленной поперечными (3)
и продольными (4) ребрами жесткости:
а — балка со сжатым верхним поясом;
б — балка с растянутым верхним поясом
8.5.13
Промежуточные ребра жесткости, расположенные на пластинке 1 между сжатым поясом и продольным ребром, доводят до продольного ребра (рисунок 10).
Рисунок 10 — Схема балки, укрепленной поперечными (3),
продольными (4) и промежуточными (5) ребрами жесткости

СП 5.04.01-2021
38
В этом случае расчет пластинки 1 выполняют по формулам (91)–(96), в которых a заменяют на a
1
(a
1
— расстояние между осями соседних промежуточных ребер) (рисунок 10). Расчет пластинки 2 вы- полняют по 8.5.12, перечисление б).
8.5.14
Проверку устойчивости стенок балок асимметричного сечения (с более развитым сжатым поясом), укрепленных поперечными ребрами и парным продольным ребром жесткости, расположенным в сжатой зоне, выполняют по формулам (91) и (92); при этом в формулах (92), (94) и (97) заменяют отношение
1
ef
h
h
на
1 2
1 1
2
ef
h
h
  


, а в формуле (98)
1 0,5
ef
h
h







заменяют на
1 1
1 2
,
ef
h
h






  


где

2
— краевое растягивающее напряжение (со знаком «
») у расчетной границы отсека.
8.5.15
При укреплении стенки поперечными ребрами и парным продольным ребром жесткости места расположения и моменты инерции сечений этих ребер должны удовлетворять требованиям 8.5.9 и формулам таблицы 20.
Таблица 20
1
ef
h
h
Момент инерции ребра поперечного (I
r
) продольного (I
rl
) требуемое значение предельное значение минимальное максимальное
0,20 3
3
ef w
h t

2 3 0,5 2,5
w
ef
ef
a t
a
h
h








3 1,5
ef w
h t
3 7
ef w
h t
0,25 2 3 0,4 1,5
w
ef
ef
a t
a
h
h








3 1,5
ef w
h t
3 8,5
ef w
h t
0,30 3
1,5
ef w
h t
— —
Примечание —
При вычислении I
rl
промежуточные значения
1
ef
h
h
определяют линейной интерполяцией.
8.5.16
При расположении продольного и поперечных ребер жесткости с одной стороны стенки моменты инерции сечений каждого из них вычисляют относительно оси, совпадающей с ближайшей к ребру гранью стенки.
8.5.17
Участок стенки балки над опорой рассчитывают на устойчивость при центральном сжатии из плоскости балки как стойку, нагруженную опорной реакцией.
При укреплении стенки балки опорными ребрами жесткости с шириной выступающей части b
r
(b
r
 0,5b
fi
, где b
fi
— ширина нижнего пояса балки) в расчетное сечение этой стойки включают сечение опорных ребер и полосы стенки шириной не более 0,65
w
yd
E
t
f

с каждой стороны ребра.
Толщина опорного ребра жесткости t
r
должна быть не менее 3
yd
r
f
b
E

(b
r
— ширина выступаю- щей части).
Расчетную длину стойки принимают равной расчетной высоте стенки балки h
ef
Нижние торцы опорных ребер жесткости (рисунок 11) должны быть остроганы либо плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки. Напряжения в этих сечениях при действии опорной реакции не должны превышать расчетного значения прочности стали: в первом случае (рисунок 11 а)) — на смя- тие f
p
при a
 1,5t и на сжатие f
yd
при a
 1,5t; во втором случае (рисунок 11 б)) — на смятие f
p
Сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к нижнему поясу балки, рассчитывают на воздей- ствие опорной реакции.
При отсутствии опорных ребер жесткости (в прокатных балках) расчетное сечение стойки — по- лоса стенки шириной, равной длине участка опирания балки.

СП 5.04.01-2021
39
Рисунок 11 — Схема опорного ребра жесткости:
а — в торце с применением строжки;
б — удаленного от торца с плотной пригонкой
или приваркой к нижнему поясу
8.5.18
Устойчивость сжатых поясов считают обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса
ydf
ef
f
f
f
b
t
E
 

или поясного листа
1
ydf
f
f
f
f
b
t
E
 

балок 1-го класса и бистальных балок 2-го класса при выполнении правил 7.3.7, 8.2.1 и 8.2.8 не превышает предельных значений
,1
(
),
uf
uf


определяемых по формулам:
— для свеса полки (без окаймления и отгиба) двутаврового сечения
0,5
;
ydf
uf
c
f
 


(100)
— для поясного листа коробчатого сечения
,1 1,5
,
ydf
uf
c
f




(101) где

с
— напряжение в сжатом поясе, определяемое по формулам: для однородного сечения
,
1
x Ed
c
xnc
c
M
W
 


или
,
,
1;
y Ed
x Ed
c
xnc
c
yn c
M
M
W
W
 




(102) для бистального сечения
1 3 (1 4 )
ydw
c
f
 


  
или
,
,
3 (1 4 )
ydw
y Ed
c
yn
c
f
M
W
 



  
(103) здесь
 — значения  из таблицы 19 при   0; если

с
 f
ydf
, то принимают

с
 f
ydf
8.5.19
Устойчивость сжатых поясов считают обеспеченной, если условная гибкость свеса сжа- того пояса или поясного листа балок 2-го и 3-го класса из однородной стали при выполнении требова- ний 7.3.7, 8.2.3 и 8.5.8 не превышает предельных значений
,1
(
),
uf
uf


определяемых при 2,2 5,5
uw
  
по формулам:
— для свеса полки (без окаймления и отгиба) двутаврового сечения
0,17 0,06
;
uf
uw
 


(104)
— для поясного листа коробчатого сечения
,1 0,675 0,15
uf
uw




(105)
При
2,2
uw
 
или
5,5
uw
 
принимают соответственно
2,2
uw
 
или
5,5.
uw



СП 5.04.01-2021
40
8.6
Расчет опорных плит
8.6.1
Площадь стальной опорной плиты должна удовлетворять требованиям расчета на проч- ность фундамента.
Передача расчетного усилия на опорную плиту может осуществляться через фрезерованный торец или через сварные швы конструкции, опирающейся на плиту.
8.6.2
Толщину опорной плиты определяют расчетом на изгиб пластинки по формуле max,
6
,
Ed
yd
c
M
t
f


(106) где M
max,Ed
— наибольший из расчетных изгибающих моментов M
Ed
, действующих на полосе единич- ной ширины разных участков опорной плиты и определяемых по формулам: для консольного участка плиты
M
1
 0,5qc
2
;
(107) для участка плиты, опертого на четыре стороны в направлении короткой и длинной сторон соответственно,
2 1
,
a
M
qa
 
2 2
;
b
M
qa
 
(108) для участка плиты, опертого по трем сторонам,
2 3
3 1
;
M
qd
 
(109) для участка плиты, опертого на две стороны, сходящиеся под углом, — по формуле (109), при этом принимают d
1
— диагональ прямоугольника, а размер a
1
в таблице Е.2 (при- ложение Е) — расстояние от вершины угла до диагонали.
В формулах (107)–(109):
q
— реактивный отпор фундамента под рассматриваемым участком плиты на единицу площади плиты;
c
— вылет консольного участка плиты;

1
,

2
,

3
— коэффициенты, зависящие от условий опирания и отношения размеров сторон участка плиты; принимают по таблице Е.2 (приложение Е);
d
1
—
длина свободного края участка плиты.
При отношении сторон
1 1
0,5
а
d

влияние опирания на сторону а
1
является незначительным иплиту рассчитывают по формуле (107) как консоль с вылетом с
 а
1
(
а
1
—
длина стороны, перпенди- кулярной свободной стороне).
9
Расчет элементов стальных конструкций при действии продольной силы с изгибом
9.1
Расчет на прочность элементов сплошного сечения
9.1.1
Расчет на прочность внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) и внецентренно-растяну- тых (растянуто-изгибаемых) элементов из стали с характеристическим значением предела текучести
f
yk
 440 Н/мм
2
, не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, при напряжениях
0,5
s
f
 
и
0,1
Ed
yd
n
N
f
A
 

выполняют по формуле
,
,
,min
,min
,min
1,
n
y Ed
x Ed
Ed
Ed
n yd
c
x
xn
yd
c
y
yn
yd
c
n
yd
c
M
M
N
B
A f
c W
f
c W
f
W
f

















(110) где N
Ed
, M
x,Ed
, M
y,Ed
, B
Ed
— абсолютные расчетные значения соответственно осевого усилия, изгибаю- щих моментов и бимомента при наиболее неблагоприятном их сочетании;
n, c
x
, c
y
— коэффициенты; принимают по таблице Е.1 (приложение Е).

СП 5.04.01-2021
41
Если
0,1 ,
Ed
yd
n
N
f
A
 

формулу (110) применяют при выполнении требований 8.5.8 и таблицы Е.1
(
приложение Е).
Расчет на прочность элементов в случаях, не предусмотренных расчетом по формуле (110), выпол- няют по формуле
,
,
1,
y Ed
x Ed
Ed
Ed
n
xn
yn
n
yd
c
M
x
M
y
N
B
A
I
I
I
f







(111) где x, y — расстояния от главных осей до рассматриваемой точки сечения.
9.1.2
Расчет на прочность внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов по формуле (110) выполнять не требуется, если приведенный относительный эксцентриситет m
ef
 20 (9.2.2), отсут- ствует ослабление сечения и значения изгибающих моментов, принимаемых в расчетах на прочность и устойчивость, одинаковы.
9.1.3
Внецентренно-сжатые (сжато-изгибаемые) элементы из стали с характеристическим значе- нием предела текучести стали f
yk
 440 Н/мм
2
, с несимметричными сечениями относительно оси, пер- пендикулярной плоскости изгиба (например, сечения типов 10, 11 по таблице Д.2 (приложение Д)), проверяют на прочность растянутого волокна сечения в плоскости действия момента по формуле
1,
u
Ed
Ed
ud
c
n
tn
N
M
f
A
W






(112) где W
tn
— момент сопротивления сечения, вычисленный для растянутого волокна;
 — коэффициент; определяют по формуле
2 0,1 1
1.
Ed
yd
N
Af

  

(113)
При этом N
Ed
принимают со знаком «
».
9.2
Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения
9.2.1
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов при действии момента в одной из главных плоскостей выполняют как в этой плоскости (плоская форма потери устой- чивости), так и из этой плоскости (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).
9.2.2
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов постоянного сечения (колонн многоэтажных зданий — в пределах этажа) в плоскости действия момента, совпада- ющей с плоскостью симметрии, выполняют по формуле
1,
Ed
e
yd
c
N
Af



(114) где

e
— коэффициент устойчивости при внецентренном сжатии; определяют по таблице Д.3 (при- ложение Д) в зависимости от условной гибкости

и приведенного относительного эксцентри- ситета m
ef
, вычисляемого по формуле
,
ef
m
m
 
(115) здесь
 — коэффициент влияния формы сечения; определяют по таблице Д.2 (приложение Д);
m — относительный эксцентриситет; определяют по формуле
,
c
eA
m
W

(116)
e
— эксцентриситет;
Ed
Ed
M
e
N

(M
Ed
и N
Ed
принимают согласно 9.2.3);
W
c
— момент сопротивления сечения, вычисленный для наиболее сжатого волокна.
При значениях m
ef
 20 расчет выполняют как для изгибаемых элементов (см. раздел 8).