Файл: Строительные правилареспублики беларусьсп 04. 012021Издание официальное.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 315
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СП 5.04.01-2021
42
9.2.3
Расчетные значения осевого усилия N
Ed
и изгибающего момента M
Ed
в элементе принимают для одного и того же сочетания воздействий из расчета системы по недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.
При этом значения M
Ed
принимают равными:
— для колонны постоянного сечения рамной системы — наибольшему моменту в пределах длины колонны;
— для ступенчатой колонны — наибольшему моменту на длине участка постоянного сечения;
— для колонны с одним защемленным, а другим свободным концом — моменту в заделке, но не ме- нее момента в сечении, отстоящем на 1/3 длины колонны от заделки;
— для сжатых поясов ферм и структурных плит, воспринимающих внеузловую поперечную нагрузку, — наибольшему моменту в пределах средней трети длины панели пояса, определяемому из расчета пояса как упругой неразрезной балки;
— для сжатого стержня с шарнирно опертыми концами и сечением, имеющим одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, — моменту, определяемому по формулам таблицы 21 в зависимости от относительного эксцентриситета
,max max
Ed
Ed
c
M
A
m
N W
и принимаемому не менее 0,5M
Ed,max
Таблица 21
Относительный эксцентриситет m
max
M
Ed
при условной гибкости стержня
4
4
До 3 включ.
,max
,max
1,
0,25
Ed
Ed
Ed
M
M
M
M
1,Ed
Св. 3 до 20 включ.
max
,max
2,
2,
3 17
Ed
Ed
Ed
m
M
M
M
max
,max
1,
1,
3 17
Ed
Ed
Ed
m
M
M
M
Примечание —
Обозначения, принятые в таблице:
M
Ed,max
— наибольший расчетный изгибающий момент в пределах длины стержня;
M
1,Ed
— наибольший расчетный изгибающий момент в пределах средней трети длины стержня, прини- маемый равным не менее 0,5M
max
;
M
2,Ed
— расчетный изгибающий момент, принимаемый равным M
Ed
при m
max
3 и
4,
но не ме- нее 0,5M
Ed,max
Для сжатых стержней двоякосимметричного сплошного сечения с шарнирно опертыми концами, на которых действуют изгибающие моменты, значение m
ef
, необходимое для определения
e
, прини- мают по таблице Д.5 (приложение Д).
9.2.4
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней сплошного по- стоянного сечения, кроме коробчатого, из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости (I
x
I
y
), совпадающей с плоскостью симметрии, а также швеллеров выполняют по формуле
1,
Ed
y
yd
c
N
c
Af
(117) где c — коэффициент; определяют по 9.2.5;
y
— коэффициент устойчивости при центральном сжатии; определяют по 7.1.3.
9.2.5
Коэффициент c в формуле (117) определяют по формулам:
— при m
x
5 1,
1
x
c
m
(118) где
, — коэффициенты; определяют по таблице 22;
x
m
— относительный эксцентриситет;
,
x Ed
x
Ed
c
M
A
m
N
W
(M
x,Ed
принимают по 9.2.6);
СП 5.04.01-2021
43
— при m
x
10 1
,
1
x
y
b
c
m
(119) где
b
— коэффициент устойчивости при изгибе; определяют по 8.4.2 и приложению Ж как для балки с двумя и более закреплениями сжатого пояса;
— при 5
m
x
10
c
c
5
(2 0,2m
x
)
c
10
(0,2m
x
1),
(120) где c
5
— определяют по формуле (118) при m
x
5, c
10
— по формуле (119) при m
x
10.
Таблица 22
Тип сечения
Схема сечения и эксцентриситет
Значения коэффициента
при
при
m
x
1 1
m
x
5 3,14
y
3,14
y
1 0,7 0,65
0,05m
x
1
c
y
2 3
4 2
1 0,3 1
I
I
2 1
1 0,35 0,05
x
I
m
I
2 1
2 1
1 1 ;
c
y
I
I
1 при
2 1
0,5
I
I
Примечание —
Обозначения, принятые в таблице:
I
1
и I
2
— моменты инерции большей и меньшей полок соответственно относительно оси симметрии сече- ния y–y;
c
— значение
y
при
3,14.
y
При гибкости
3,14
y
коэффициент c не должен превышать значений c
max
, определяемых по при- ложению Д; если c
c
max
, в формулах (117) и (123) вместо c принимают c
max
При отношении ширины сечения к его высоте менее 0,3 принимают с
0,3.
СП 5.04.01-2021
44
9.2.6
При определении относительного эксцентриситета m
x
в формулах (118)–(120) за расчетное значение момента M
x,Ed
принимают:
— для стержней с концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, — максимальный момент в пределах средней трети длины, но не менее половины наиболь- шего момента по длине стержня;
— для стержней с одним защемленным, а другим свободным концом — момент в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины стержня от заделки.
9.2.7
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов двутаврового сечения, непрерывно подкрепленных вдоль одной из полок, приведен в приложении Ж.
9.2.8
Внецентренно-сжатые (сжато-изгибаемые) элементы постоянного сечения, изгибаемые в плос- кости наименьшей жесткости (I
y
I
x
и
0
y
e
), рассчитывают по формуле (114), а при
x
y
также проверяют расчетом на устойчивость из плоскости действия момента как центрально-сжатые элементы по формуле
1,
Ed
x
yd
c
N
Af
(121) где
x
— коэффициент устойчивости при центральном сжатии; определяют по 7.1.3.
При
x
y
проверка устойчивости из плоскости действия момента не требуется.
9.2.9
Расчет на устойчивость стержней сплошного постоянного сечения (кроме коробчатого), подверженных сжатию и изгибу в двух главных плоскостях, при совпадении плоскости наибольшей жесткости (I
x
I
y
) с плоскостью симметрии, а также при сечении типа 3 (см. таблицу 22) выполняют следующим образом:
1,
Ed
exy
yd
c
N
Af
(122) где
exy
определяют по формуле
3 4
0,6 0,4
,
exy
ey
c
c
(123) здесь
ey
— коэффициент; определяют по 9.2.2, принимая в формулах вместо m и
соответ- ственно m
y
и
;
y
c — коэффициент; определяют по 9.2.5.
При вычислении значения
,
ef y
y
m
m
для стержней двутаврового сечения с неодинаковыми пол- ками коэффициент
определяют как для сечения типа 8 по таблице Д.2 (приложение Д).
Если m
ef,y
m
x
, то кроме расчета по формуле (122) выполняют дополнительную проверку по фор- мулам (114) и (117), принимая e
y
0.
Если
,
x
y
то кроме расчета по формуле (122) выполняют дополнительную проверку по фор- муле (114), принимая e
y
0.
Значения относительных эксцентриситетов вычисляют по формулам:
,
x
x
cx
e A
m
W
,
y
y
cy
e A
m
W
(124) где W
cx
и W
cy
— моменты сопротивления сечений для наиболее сжатого волокна относительно осей
x–x и y–y соответственно.
Если плоскость наибольшей жесткости сечения стержня (I
x
I
y
) не совпадает с плоскостью сим- метрии, то значение m
x
увеличивают на 25 % (кроме сечения типа 3 по таблице 22).
9.2.10
Расчет на устойчивость стержней сплошного постоянного коробчатого сечения при сжатии с изгибом в одной или в двух главных плоскостях выполняют по формулам:
,
,min
1,
x Ed
Ed
ey
yd
c
x
x
x
yd
c
M
N
Af
c
W
f
,
,min
1,
x Ed
Ed
ex
yd
c
y
y
y
yd
c
M
N
Af
c
W
f
(125) где
ex
,
ey
— коэффициенты устойчивости при сжатии с изгибом; определяют по таблице Д.3 (при- ложение Д);
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 22
СП 5.04.01-2021
45
c
x
, c
y
— коэффициенты; принимают по таблице Е.1 (приложение Е);
x
,
y
— коэффициенты; определяют по формулам:
2 0,1 1
,
Ed
x
x
yd
N
Af
2 0,1 1
,
Ed
y
y
yd
N
Af
(126) при
1
x
и
1
y
принимают равными 1,0.
При этом N
Ed
принимают со знаком «
».
При изгибе в плоскости наибольшей жесткости (I
x
I
y
, M
y,Ed
0) вместо
ey
принимают
y
9.3
Расчет на устойчивость элементов сквозного сечения
9.3.1
При проверке на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней сквоз- ного сечения с соединительными планками или решетками выполняют как расчет стержня в целом, так и отдельных ветвей.
9.3.2
При расчете стержня в целом относительно свободной оси y–y по формуле (118), когда планки и решетки расположены в плоскостях, параллельных плоскости действия момента, коэффи- циент
e
определяют по таблице Д.4 (приложение Д) в зависимости от условной приведенной гиб- кости
ef
(
см. таблицу 8) и относительного эксцентриситета m, определяемого по формуле
,
eAa
m
I
(127) где
e
— эксцентриситет;
Ed
Ed
M
e
N
(M
Ed
и N
Ed
принимают по 9.2.3);
a
— расстояние от главной оси сечения, перпендикулярной плоскости действия момента, до оси наиболее сжатой ветви, но не менее расстояния до оси стенки ветви;
I
— момент инерции сечения сквозного стержня относительно свободной оси.
При m
20 расчет на устойчивость стержня в целом не требуется, в этом случае расчет выпол- няют как для изгибаемых элементов.
9.3.3
При расчете отдельных ветвей стержней сквозного сечения с решетками по формуле (8) продольную силу в каждой ветви определяют с учетом дополнительного усилия N
ad
от момента. Зна- чение этого усилия вычисляют по формулам:
— при изгибе стержня в плоскости, перпендикулярной оси y–y, для сечений типов 1 и 3 (см. таблицу 8)
,
;
y Ed
ad
M
N
b
(128)
— то же для сечений типа 2 (см. таблицу 8)
,
1 0,5
;
y Ed
ad
M
N
b
(129)
— при изгибе стержня в плоскости, перпендикулярной оси x–x, для сечений типа 3 (см. таблицу 8)
,
1,16
;
x Ed
ad
M
N
b
(130)
— то же для сечений типа 2 (см. таблицу 8)
,
2 0,5
,
x Ed
ad
M
N
b
(131) где b, b
1
, b
2
— расстояния между осями ветвей (см. таблицу 8).
При изгибе стержня сквозного сечения типа 2 (см. таблицу 8) в двух плоскостях усилие N
ad
опре- деляют по формуле
,
,
1 2
0,5
y Ed
x Ed
ad
M
M
N
b
b
(132)
СП 5.04.01-2021
46
9.3.4
При расчете отдельных ветвей сквозных стержней с планками в формуле (114) учитывают дополнительное усилие N
ad
от расчетного изгибающего момента M
Ed
и местный изгиб ветвей от фак- тической или условной поперечной силы (как в поясах безраскосной фермы).
9.3.5
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) трехгранных сквозных стержней с решетками и постоянным по длине равносторонним сечением выполняют в соответствии с разделом 16.
9.3.6
Расчет на устойчивость сквозных стержней из двух сплошностенчатых ветвей, симметрич- ных относительно оси x–x (рисунок 12), с решетками в двух параллельных плоскостях, подверженных сжатию и изгибу в обеих главных плоскостях, выполняют:
— для стержня в целом — в плоскости, параллельной плоскостям решеток, — по 9.3.2, прини- мая e
x
0;
— для отдельных ветвей — как внецентренно-сжатых элементов — по формулам (114) и (117).
При этом продольную силу в каждой ветви определяют с учетом дополнительного усилия от момента
M
y,Ed
(
см. 9.3.3), а момент M
x,Ed
распределяют между ветвями как M
xb,Ed
N
b
e
x
(
рисунок 12); если мо- мент M
x,Ed
действует в плоскости одной из ветвей, то его считают полностью передающимся на эту ветвь. При расчете по формуле (114) гибкость отдельной ветви определяют с учетом 10.3.10, а при рас- чете по формуле (117) — по максимальному расстоянию между узлами решетки.
Рисунок 12 — Схема сквозного сечения стержня из двух сплошностенчатых ветвей
9.3.7
Расчет соединительных планок или решеток внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней сквозного сечения выполняют согласно 7.2.8 и 7.2.9 на поперечную силу, равную большему из двух значений: фактической поперечной силе V
Ed
, определенной при расчете стержня как элемента безраскосной фермы, или условной поперечной силе V
fic
, вычисляемой по 7.2.7.
В случае, когда фактическая поперечная сила больше условной, ветви внецентренно-сжатых элементов сквозного сечения соединяют решетками.
9.4
Проверка устойчивости стенок и поясов
9.4.1
Расчетные размеры проверяемых на устойчивость стенок и поясных листов (полок) прини- мают по 7.3.1 и 7.3.7.
9.4.2
Устойчивость стенок внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов 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 23.