ПЕРЕВІРКА МІЦНОСТІ І СТІЙКОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ З УРАХУВАННЯМ ЗМІНЕНИХ ГЕОМЕТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕРІЗУ
2.1 Перевірка міцності елементів, що сприймають статичне навантаження за критерієм граничної текучості, виконується за формулами:
центрально-розтягнуті чи стиснуті симетрично підсилені елементи:
N / An £ Ry0 gз gN, (2.1)
де gN - коефіцієнт, що враховує рівень і знак початкової осьової сили; для розтягнутих і стиснутих елементів, підсилених без використання зварювання, gN = 0,95; для стиснутих елементів, підсилених з допомогою зварювання, - gN = 0,95 – 0,25b0;
згинальні елементи:
M / Wn £ Rу0 gз gм , (2.2)
стиснуто- і розтягнуто-вигнуті елементи:
. (2.3)
У формулах (Г.2) і (Г.З) коефіцієнт умов роботи gм = 0,95 для зварних конструкцій, що працюють в особливо тяжких умовах експлуатації, і gм = 1 - для інших конструкцій. При N / (An Rу0) ³ 0,6 значення gм приймаються рівними gN.
Перевірка міцності центрально-розтягнутих чи стиснутих несиметрично підсилених елементів здійснюється за формулою (Г.З), при цьому згинальні моменти підраховуються щодо осей х і у підсиленого перерізу.
Перевірку міцності згинальних і стиснуто- чи розтягнуто-вигнутих елементів по дотичних, місцевих і приведених напруженнях виконують за СНіП 11-23 з урахуванням змінних геометричних характеристик перерізу.
У формулах (Г1) – (Г3): N - розрахункове поздовжнє зусилля; M - розрахунковий згинальний момент МН-см; An - площа поперечного перерізу нетто cм2; Jxn, Jyn – моменти інерції перерізу нетто см4; Wh - момент опору нетто см3; Mx, My – згинальні моменти відносно осей x-х, y-y відповідно МН×см; Ry0 – розрахунковий опір підсилюваного елемента, МПа; gс – коефіцієнт умов роботи, що приймається згідно з 4.5.2 даних Норм; b0– рівень початкового навантаження, що приймається у відповідності з 4.5.4 цих Норм.
Перевірку міцності згинальних та стиснуто- або розтягнуто-вигнутих елементів по до-тичних, місцевих і приведених напруженнях виконують за СНіП ІІ-23 з урахуванням геомет-ричних характеристик перерізу.
2.2 Розрахунок на стійкість стиснутих елементів суцільного перерізу в площині дії моментів виконується за формулою N/jе A £ gз , (2.4)
де: А – площа підсиленого перерізу, см2; – усереднене значення розрахункового опору, прийняте за Г.4 МПа; gс – коефіцієнт умов роботи, прийнятий відповідно до 4.5.2 цих Норм; jе – коефіцієнт, що визначається за СНіП II-23 у залежності від умовної гнучкості підсиленого елемента l і приведеного відносного ексцентриситету mef = hmf ; h – коефіцієнт впливу форми перерізу за СНіП II-23. Ексцентриситет визначається за формулою mf = ef A / Wc , (2.5) де : ef – еквівалентний ексцентриситет, см, що враховує особливості роботи підсиленого стержня й визначається за Г.3); Wc – момент опору для найбільш стиснутого волокна, см3. Стійкість центрально стиснутих симетрично підсилених елементів перевіряється в площині їх найбільшої гнучкості (lх > lу). Якщо відношення гнучкості (lх > lу)після підсилення змінилосяі нові гнучкості l0х та l0y стали такими, що l0х < l0y,то перевірка стійкості за формулою (Г.4) виконується щодо обох головних осей перерізу.
2.З Розрахункове значення еквівалентного ексцентриситету визначається за формулою ef = e + f* , (2.6) де f* - початковий прогин підсилюваного елемента, см; е - ексцентриситет поздовжньої сили щодо центральної осі підсиленого перерізу після підсилення, см. У тих випадках, коли ексцентриситет поздовжньої сили залишається невідомим, його значення визначається виразом e = mf – eА , де eА - зміщення центра ваги перерізу при під- силенні, см, що приймається зі своїм знаком.
У загальному випадку стиску з вигином, а також у випадку прикладення додаткових поздовжніх чи поперечних сил після підсилення величина е визначається виразом е = M/N, де М - розрахунковий момент щодо центральної осі підсиленого перерізу.
2.4 У випадку використання елементів підсилення зі сталі, для якої розрахунковий опір Ryr не дорівнює, але близький до розрахункового опору сталі підсилюваного елемента Ry0 (1 £ a = Ryr / Ry0 £ 1,15), значення R слід приймати рівним Ry0. При a > 1,15 усереднений розрахунковий опір бісталевого елемента визначається за формулою R = Ry0 , (2.7) де: , ; /0, І - моменти інерції, см4, відповідно непідсиленого і підсиленого перерізу для осі, щодо якої виконується перевірка стійкості; а0 - площа непідсиленого перерізу, см2.
2.5 Розрахунок на стійкість підсилених відцентрово стиснутих і стиснуто-вигнутих стержнів із ґратами, розташованими в площинах, паралельних площині вигину, що збігається з площиною симетрії, необхідно виконувати за формулою , (2.8) де jе, jвіт - коефіцієнти зниження несучої спроможності всього перерізу й окремої вітки, прийняті за (Г.6) і (Г.7); А - площа поперечного перерізу підсилених віток, см2.
2.6 Коефіцієнт jе, необхідно приймати за СНіП ІІ-23 у залежності від умовної приведеної гнучкості і відносного ексцентриситету т, що визначаються за формулами:
; (2.9) m = ef (A/Iy) ac , (2.10)
де: λy - гнучкість підсиленого стрижня щодо осі, перпендикулярної до площини вигину; αI - коефіцієнт, обумовлений за СНіП II-23; Ad - площа підсиленого перерізу розкосів (при хрестовій схемі ґрат - двох розкосів), що лежать у площині вигину см2; ac - відстань від осі підсиленого перерізу, перпендикулярної до площини вигину, до осі найбільше стиснутої вітки; ef - розрахунковий ексцентриситет поздовжньої сили ef = M/N; M - згинальний момент з урахуванням зсуву центра ваги підсиленого перерізу, МН-см; Е - модуль пружності, МПа.
2.7 Коефіцієнт jвіт треба приймати за СНіП ІІ-23 у залежності від умовної гнучкості підсиленого перерізу вітки λвіm і приведеного відносного ексцентриситету , що обчислюються за формулами: (2.11)
, (2.12)
де Івіт - відстань між вузлами ґрат, см; івіт - радіус інерції перерізу підсиленої вітки щодо осі, перпендикулярної до площини вигину, см.
2.8 При значних гнучкостях (λ > 60) стиснутих стержнів підсилення виконується шляхом зменшення їх розрахункової довжини з допомогою встановлення додаткових стержнів, що розкріплюють підсилюваний елемент (рисунок Г.1).
Для забезпечення незмінюваності додаткових вузлів на елементі, що розкріплюється підсилення повинне мати жорсткість, що забезпечується при
, ( 2.13 )
де l min - менша з величин /1 і /2, см2; I - момент інерції стержня, що розкріплюється, см4; с - піддатливість системи, що розв'язує стержень, дорівнює її переміщенню, см, від дії одиничної сили, спрямованої перпендикулярно до елемента, що розкріплюється.
Рисунок Г.1 - Схема установки додаткових стержнів, які розкріплюють підсилюваний елемент
Для схеми за рисунком Г.1 піддатливість с визначається формулою c = lr / E Ar sin2a , (2.14 ) де: Ar і lr - площа, см , і довжина, см, стержня, що розкріплює; а £90° - кут між стержнями, що розкріплюють і розкріплюються.
Перерізи підтримувального стержня і прикріплення повинні бути перевірені на дію сили N, що дорівнює умовній поперечній силі , де: Ny - зусилля в підтримуваному стержні, МН. Якщо стержень, що розкріплюється, мав викривлення зі стрілкою f0 то перевірка несучої спроможності його ділянок l1 і l2 виконується з урахуванням стрілок викривлення f0r1 і f0r2. У випадку l1 » l2 необхідно приймати f0r1 = f0r2 = f0 /4. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|