Последнее обновление: 21.11.2024
Законодательная база Российской Федерации
8 (800) 350-23-61
Бесплатная горячая линия юридической помощи
- Главная
- "МОСТЫ И ТРУБЫ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА. СНиП 2.05.03-84" (утв. Постановлением Госстроя СССР от 30.11.84 N 200) (Приложения) (ред. от 26.11.91)
Приложение 16. РАСЧЕТ ПО УСТОЙЧИВОСТИ ПОЛОК И СТЕНОК ЭЛЕМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ РЕБРАМИ ЖЕСТКОСТИ
1. Прямоугольные отсеки полок и стенок (далее - пластинки), заключенные между подкрепляющими их по контуру ортогональными деталями (ребра жесткости, полка для стенки и стенка для полки), следует рассчитывать по устойчивости. При этом расчетными размерами и параметрами проверяемой пластинки являются:
а - длина пластинки, равная расстоянию между осями поперечных ребер жесткости;
h_ef - расчетная ширина пластинки, равная:
при отсутствии продольных ребер жесткости у прокатного или сварного элемента - расстоянию между осями поясов h_w или осями стенок коробчатого сечения b_f;
то же, у составного элемента с болтовыми соединениями - расстоянию между ближайшими рисками поясных уголков;
при наличии продольных ребер жесткости у сварного или прокатного элемента - расстоянию от оси пояса (стенки) до оси крайнего продольного ребра жесткости h_1 и h_n или расстоянию между осями соседних продольных ребер жесткости h_i (i = 2; 3; 4; 5...);
то же, у составного элемента с болтовыми соединениями - расстоянию от оси крайнего ребра жесткости до ближайшей риски поясного уголка h_1и h_n или расстоянию между осями соседних продольных ребер жесткости h_i (i = 2; 3; 4; 5...);
t - толщина проверяемой пластинки;
t_1, b_1 - толщина и расчетная ширина листа, ортогонального к проверяемой пластинке; в расчетную ширину этого листа в двутавровом сечении следует включать (в каждую сторону от проверяемой пластинки) участок листа шириной _1 t_1, но не более ширины свеса, а в коробчатом сечении - участок шириной 1/2 _2 t_1, но не более половины расстояния между стенками коробки (здесь коэффициенты _1 и _2 следует определять по п. 4.55*);
; здесь _x и _x определяются по п. 2;
; здесь - коэффициент, принимаемый по табл. 1.
Таблица 1
В случае если проверяемая пластинка примыкает к пакету из двух и более листов, за t_1 и b_1 принимаются толщина и расчетная ширина первого листа пакета, непосредственно примыкающего к указанной пластинке.
2. Расчет по устойчивости пластинок следует выполнять с учетом всех компонентов напряженного состояния - _x, _y, _xy .
Напряжения _x, _y, _xy следует вычислять в предположении упругой работы материала по сечению брутто без учета коэффициентов продольного изгиба.
Максимальное _x и минимальное _x продольные нормальные напряжения (положительные при сжатии) по продольным границам пластинки следует определять по формулам:
где
y_max, y_min - максимальное и минимальное расстояния от нейтральной оси до продольной границы пластинки (с учетом знака);
M_m - среднее значение изгибающего момента в пределах отсека при µ 1; если длина отсека больше его расчетной ширины, то М_m следует вычислять для более напряженного участка длиной, равной ширине отсека; если в пределах отсека момент меняет знак, то М_m следует вычислять на участке отсека с моментом одного знака.
Среднее касательное напряжение _xy следует определять:
при отсутствии продольных ребер жесткости - по формуле
Q_m - среднее значение поперечной силы в пределах отсека, определяемое так же, как M_m;
_1, _2 - значения касательных напряжений на продольных границах пластинки, определяемые по формуле (3) при замене S_max соответствующими значениями S.
Поперечное нормальное напряжение _y (положительное при сжатии), действующее на внешнюю кромку крайней пластинки, следует определять:
от подвижной нагрузки - по формуле
где Р - распределенное давление на внешнюю кромку крайней пластинки, определяемое по обязательному приложению 5*;
от сосредоточенного давления силы F - по формуле
где l_ef - условная длина распределения нагрузки.
Условную длину распределения нагрузки l_ef следует определять:
при передаче нагрузки непосредственно через пояс балки или через рельс и пояс - по формуле
где с - коэффициент, принимаемый для сварных и прокатных элементов равным 3,25, для элементов с соединениями на высокопрочных болтах - 3,75, на обычных болтах - 4,5;
I - момент инерции пояса балки или сумма моментов инерции пояса и рельса;
при передаче нагрузки от катка через рельс, деревянный лежень и пояс балки l_ef следует принимать равной 2h (где h - расстояние от поверхности рельса до кромки пластинки), но не более расстояния между соседними катками.
Поперечные нормальные напряжения _y на границе второй и последующих пластинок следует определять, как правило, по теории упругости.
при нагрузке, распределенной по всей длине пластинки, - по формуле
при сосредоточенной нагрузке - по формуле
где h_0- часть высоты стенки, равная расстоянию от оси нагруженного пояса в сварных и прокатных балках или от ближайшей риски поясного уголка в балках с болтовыми соединениями до границы проверяемой пластинки;
h_w - полная высота стенки.
3. Критические напряжения _x,cr, _y,cr, _r, _x,cr,ef, _y,cr,ef, _r,ef следует определять в предположении действия только одного из рассматриваемых напряжений _x, _y или _xy. Приведенные критические напряжения _x,cr,ef, _y,cr,ef, _xy,cr,ef общем случае вычисляют в предположении неограниченной упругости материала на основе теории устойчивости первого рода (бифуркация форм равновесия) для пластинчатых систем.
Значения приводимых в табл. 2, 4-13 параметров для определения критических напряжений в пластинках допускается находить по линейной интерполяции.
4. Расчет по устойчивости стенки сплошных изгибаемых элементов, имеющей только поперечные ребра жесткости, следует выполнять по формуле
где _x,cr, _y,cr - критические нормальные напряжения соответственно продольное и поперечное;
_xy,cr - критическое касательное напряжение;
_1 - коэффициент, принимаемый по табл. 2;
- коэффициент, вводимый при расчете автодорожных и городских мостов при h_w / t > 100.
Таблица 2
Критические напряжения _x,cr, _y,cr, _xy,cr следует определять по формулам табл. 3* в зависимости от приведенных критических напряжений _x,cr,ef, _y,cr,ef, _xy,cr,ef , вычисляемых по пп. 4.1-4.3 настоящего приложения. При этом _xy,cr определяется по формулам для _x,cr с подстановкой в них соотношений:
<*> При определении поперечных нормальных критических напряжении в формулах заменяются _x,cr на _y,cr и _x,cr,ef на _y,cr,ef . Здесь m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.
4.1. Приведенное критическое продольное нормальное напряжение для пластинок стенки изгибаемого элемента следует определять по формуле
где - коэффициент упругого защемления стенки, принимаемый для элементов с болтовыми соединениями равным 1,4, для сварных элементов - по табл. 4;
- коэффициент, принимаемый по табл. 5.
Таблица 4
4.2. Приведенное критическое поперечное нормальное напряжение _y,cr,ef для пластинок стенки изгибаемого элемента следует определять по формуле
где - коэффициент, принимаемый равным единице при нагрузке, распределенной по всей длине пластинки, и по табл. 6 - при сосредоточенной нагрузке;
- коэффициент упругого защемления стенки, принимаемый по табл. 7;
z - коэффициент, принимаемый по табл. 8.
Таблица 6
µ | z | µ | z |
0,4 | 4,88 | 1,2 | 6,87 |
0,5 | 5,12 | 1,4 | 7,69 |
0,6 | 5,37 | 1,6 | 8,69 |
0,7 | 5,59 | 1,8 | 9,86 |
0,8 | 5,80 | 2,0 | 11,21 |
1,0 | 6,26 | 2,5 и более | 15,28 |
4.3. Приведенное критическое касательное напряжение _xy,cr,ef для пластинок стенок изгибаемого элемента следует определять по формуле
где d- меньшая сторона отсека (а или h_ef);
µ_1 - коэффициент, принимаемый равным µ при a > h_ef и 1/µ при a < h_ef;
- коэффициент упругого защемления стенки, принимаемый равным единице для элементов с болтовыми соединениями и по табл. 9 - для сварных элементов.
Таблица 9
5. Расчет по устойчивости пластинок стенки сплошных изгибаемых элементов, имеющих поперечные ребра и одно продольное ребро в сжатой зоне, следует выполнять:
первой пластинки - между сжатым поясом и продольным ребром - по формуле
где _1 - коэффициент, принимаемый по табл. 2;
_x, _y, _xy - напряжения, определяемые по п. 2;
_x,cr, _y,cr, _xy,cr критические напряжения, определяемые согласно п. 4;
второй пластинки - между растянутым поясом и продольным ребром - по формуле (10), принимая при этом _2 = 1.
5.1. Приведенное критическое продольное нормальное напряжение _x,cr,ef следует определять по формуле (11), при этом коэффициент упругого защемления следует принимать:
первой пластинки: элементов с болтовыми соединениями - = 1,3; таких же и сварных элементов при объединении с железобетонной плитой - = 1,35; прочих сварных элементов - по табл. 10;
второй пластинки - = 1.
Таблица 10
5.2. Приведенное критическое поперечное нормальное напряжение _y,cr,ef первой пластинке следует определять по формуле
где i- коэффициент, принимаемый равным 1,0 при и 2,0 при 0,7 > µ > 0,4;
- коэффициент упругого защемления, принимаемый по табл. 11 для элементов, объединенных с железобетонной плитой, и для балок с болтовыми соединениями, по табл. 12 - для сварных балок.
Таблица 11
Значение коэффициента при µ | ||||||||
0,5 | 0,6 | 0,9 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | |
2 | 1,06 | 1,07 | 1,13 | 1,17 | 1,31 | 1,32 | 1,29 | 1,25 |
4 | 1,06 | 1,07 | 1,14 | 1,19 | 1,38 | 1,44 | 1,43 | 1,39 |
Приведенное критическое поперечное нормальное напряжение _y,cr,ef при воздействии сосредоточенной нагрузки, когда действующие напряжения определяются по формуле (6), следует вычислять по формуле (15) с умножением на коэффициент 1,55; если при этом а > 2h_1+ 2l_ef, то надлежит принимать .
Приведенное критическое поперечное нормальное напряжение _y,cr,ef во второй пластинке следует определять по формуле (12), при этом следует принимать: = 1; z - по табл. 8; - по табл. 6 при ро = 0,35.
5.3. Приведенное критическое касательное напряжение _xy,cr,ef следует определять по формуле (13), при этом для первой пластинки вместо коэффициента защемления должен быть принят коэффициент , для второй пластинки - = 1.
6. Расчет по устойчивости пластинок стенки сплошных изгибаемых элементов, имеющих поперечные ребра и несколько продольных ребер жесткости, следует выполнять:
первой пластинки - между сжатым поясом и ближайшим ребром - по формуле (14) и формулам (11), (15) и (13) для _x,cr,ef, _y,cr,ef, _xy,cr,ef соответственно;
для последующих сжатых пластинок - по формулам для первой пластинки, принимая коэффициент защемления = 1;
для сжато-растянутой пластинки - по формуле (10), принимая _1 = 1, и формулам (11), (15) и (13) для _x,cr,ef, _y,cr,ef, _xy,cr,ef как для второй пластинки по п. 5.
Расчет по устойчивости пластинки растянутой зоны стенки следует выполнять по формуле
_y,cr, _xy,cr - критические поперечное нормальное и касательное напряжения, определяемые по _y,cr,ef и _xy,cr,ef согласно указаниям п. 4, при этом приведенное критическое поперечное нормальное напряжение sy,cr,ef следует определять по формуле
где - коэффициент, принимаемый по табл. 13.
Таблица 13
Примечание. а и h_ef следует определять по п. 1.
Приведенное критическое касательное напряжение _xy,cr,ef следует определять:
для пластинки, примыкающей к растянутому поясу, - по формуле
для промежуточной растянутой пластинки - по формуле
где d- меньшая сторона отсека (а или h_ef);
µ_1 - коэффициент, принимаемый равным µ при а > h_ef и 1/µ при а < h_ef .
7. Расчет по устойчивости пластинок стенки сплошных сжато-изгибаемых элементов (балки жесткости пролетного строения распорной системы, арки или пилона) при сжатии сечения по всей высоте следует выполнять по формуле
где _х - максимальное продольное нормальное напряжение на границе пластинки от продольной силы N и изгибающего момента М_m, принимаемого в соответствии с п. 2;
_1 - коэффициент, определяемый по табл. 2;
_y, _x - поперечное нормальное и среднее касательное напряжения, определяемые согласно п. 2;
_x,cr, _y,cr, _xy,cr - критические напряжения, определяемые по _x,cr,ef, _y,cr,ef, _xy,cr,ef согласно указаниям п. 4.
При действии на части высоты сечения растягивающих напряжений расчет следует выполнять как для стенки сплошных изгибаемых элементов (см. пп. 4-6).
ПРИЛОЖЕНИЕ 17*
Обязательное
- Главная
- "МОСТЫ И ТРУБЫ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА. СНиП 2.05.03-84" (утв. Постановлением Госстроя СССР от 30.11.84 N 200) (Приложения) (ред. от 26.11.91)