Расчет элементов сквозного сечения

7.2.1 Расчет на прочность элементов сквозного сечения при центральном растяжении и сжатии следует выполнять по формуле (5), где А_n - площадь сечения нетто всего стержня.

7.2.2 Расчет на устойчивость сжатых стержней сквозного сечения, ветви которых соединены планками или решетками, следует выполнять по формуле (7); при этом коэффициент φ относительно свободной оси (перпендикулярной плоскости планок или решеток) следует определять по формулам (8) и (9) для сечений типа b с заменой в них на . Значение следует определять в зависимости от значений λ _ef, приведенных в таблице 8 для стержней с числом панелей, как правило, не менее шести.

Расчет на устойчивость сквозных стержней с числом панелей менее шести допускается выполнять:

при планках - как расчет рамных систем;

при решетках - согласно требованиям 7.2.5.

7.2.3 В сквозных стержнях с планками условная гибкость отдельной ветви , или (см. таблицу 8) на участке между сварными швами или крайними болтами, прикрепляющими планки, должна быть не более 1,4.

При наличии в одной из плоскостей сплошного листа вместо планок (см. рисунок 2, б и в) гибкость ветви следует вычислять по радиусу инерции полусечения относительно его центральной оси, перпендикулярной плоскости планок.

7.2.4 В сквозных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами. При необходимости следует учитывать влияние моментов в узлах, например от расцентровки элементов решетки.

В сквозных стержнях с решетками условная гибкость отдельных ветвей между узлами должна быть не более 2,7 и не должна превышать условную приведенную гибкость стержня в целом.

Допускается принимать более высокие значения условной гибкости ветвей, но не более 4,1 при условии, что расчет таких стержней выполнен согласно требованиям 7.2.5.

7.2.5 Расчет сквозных стержней с решетками с учетом указанных в 7.2.2 и 7.2.4 допущений следует выполнять по формуле (7) с заменой в ней значения R_y на R_yd = φ ₁ R_y.

При этом коэффициент устойчивости φ ₁ для отдельной ветви при следует принимать равным 1,0, а при - определять по формуле (8) при расчетной длине l_еf = 0,7 l_b, где l_b - длина ветви (на рисунке 3,а длина ветви - 2 l_b).

Таблица 8

Тип сечения	Схема сечения	Приведенная гибкость λef стержня сквозного сечения
с планками	с решетками
		(12)	(15)
		(13)	(16) (d 1 и d 2 относятся к сторонам соответственно b 1и b 2)
		(14)	(17)
Обозначения, принятые в таблице 8: λ y - гибкость сквозного стержня в целом в плоскости, перпендикулярной оси у - у; λmах - наибольшая из гибкостей сквозного стержня в целом в плоскостях, перпендикулярных оси x - х или у - у; λ b 1, λ b 2, λ b 3 - гибкости отдельных ветвей при изгибе в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1 - 1, 2 - 2 и 3 - 3, на участках между сварными швами или крайними болтами, прикрепляющими планки; b (b 1, b 2) - расстояние между осями ветвей; d, lb - размеры, определяемые по рисункам 3 и 4; A - площадь сечения всего стержня; Аd 1, Аd 2 - площади сечений раскосов решеток (при крестовой решетке - двух раскосов), расположенных соответственно в плоскостях, перпендикулярных осям 1-1 и 2 - 2; Аd 3 - площадь сечения раскоса решетки.(при крестовой решетке - двух раскосов), лежащей в плоскости одной грани (для трехгранного равностороннего стержня); Ib 1, Ib 3 - моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1 - 1 и 3 - 3 (для сечений типов 1 и 3); Ib 1, Ib 2 - то же, двух уголков относительно осей соответственно 1 - 1 и 2 - 2 (для сечения типа 2); Is - момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси х - х (рисунок 4; для сечений типов 1 и 3); Is 1, Is 2 - момент инерции сечения одной из планок, расположенных в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2 - 2 (для сечения типа 2). Примечание - К типу 1 также следует относить сечения, у которых вместо швеллеров применены двутавры, трубчатые и другие профили для одной или обеих ветвей; при этом оси у - у и 1-1 должны проходить через центры тяжести соответственно сечения в целом и отдельной ветви, а значения п и λ b 1в формуле (12) должны обеспечить наибольшее значение λ ef.

В интервале условных гибкостей значение φ ₁ допускается определять линейной интерполяцией между 1,0 и значением φ ₁ при

а - треугольная; б - треугольная с распорками; в -крестовая; г - крестовая с распорками

Рисунок 3 - Схемы решеток сквозных стержней

Рисунок 4 - Сквозной стержень с планками

7.2.6 Расчет стержней составных сечений из уголков, швеллеров и др., соединенных вплотную или через прокладки, следует выполнять как сплошностенчатых при условии, что участки между соединяющими сварными швами или центрами крайних болтов не превышают для сжатых элементов 40 i и для растянутых 80 i. Здесь радиус инерции сечения i -го уголка или швеллера следует принимать для тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, а для крестовых сечений - минимальный.

При этом в пределах длины сжатого элемента следует предусматривать не менее двух промежуточных связей (прокладок).

7.2.7 Расчет соединительных планок и элементов решеток сжатых стержней сквозного сечения должен выполняться на условную поперечную силу Q_fic, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле

(18)

где N - продольное усилие в сквозном стержне;

φ - коэффициент устойчивости при центральном сжатии (для сечения типа в), принимаемый при расчете сквозного стержня в плоскости планок или решеток.

Условную поперечную силу Q_fic следует распределять:

при наличии только соединительных планок (решеток) - поровну между планками (решетками), лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости;

при наличии сплошного листа и соединительных планок (решеток) - пополам между листом и планками (решетками), лежащими в плоскостях, параллельных листу;

при расчете равносторонних трехгранных сквозных стержней - равной 0,8 Q_fic для каждой системы соединительных планок (решеток), расположенной в одной грани.

7.2.8 Расчет соединительных планок и их прикреплений (см. рисунок 4) должен выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на совместное действие силы F_s, срезывающей планку, и момента M_s, изгибающего планку в ее плоскости, значения которых следует определять по формулам:

(19)

(20)

где Q_s - условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани.

7.2.9 Расчет элементов соединительных решеток составных стержней следует выполнять как расчет элементов решеток плоских ферм. При расчете раскосов решеток по рисунку 3 усилие в раскосе следует определять по формуле

(21)

где α₁ - коэффициент, принимаемый равным: 1,0 для решетки по рисунку 3, а, б и 0,5 - по рисунку 3, в;

Q_s - условная поперечная сила, приходящаяся на одну плоскость решетки.

При расчете раскосов крестовой решетки с распорками (рисунк 3, г) следует учитывать дополнительное усилие N_ad, возникающее в каждом раскосе от обжатия ветвей и определяемое по формуле

(22)

где α₂ = dl²_b /(2b ³ + d ³) - здесь b, l_b, d - размеры, указанные на рисунке 3;

N_b - усилие в одной ветви стержня;

A_d, A_b - площадь сечения одного раскоса и одной ветви соответственно.

7.2.10 Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, должен выполняться на усилие, равное условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле (18).

Расчет распорок, предназначенных для уменьшения расчетной длины ветвей колонн в плоскости, перпендикулярной плоскости поперечных рам, при наличии нагрузок от мостовых или подвесных кранов, следует выполнять на условную поперечную силу, определяемую по формуле (18), где значение N следует принимать равным сумме продольных сил в двух ветвях колонн, соединенных распоркой.