26. Местная устойчивость элементов сечения: суть явления и основы расчета

У тонкостенных стержней, особенно небольшой гибкости, стенка или полка могут потерять уст-ть раньше, чем происх-т потеря уст-ти стержня в целом, что резко ослабляет стержень. Центр изгиба при этом перемещ-ся, стержень начинают закручиваться и быстро теряет устойчивость. Потеря уст-ти может произойти от равном-но распре-й по сечению σ, неравномерно распере-й σ, τ, σ+τ. Потеря уст-ти может произойти как при упругой, так и при упругопласт-й работе м-ла.

Местная устойчивость пояса балок и колонн

без учета пласт-х деф-й: σ_кр=N_кр/ ht, N_кр=Cπ²EI/h², σ_кр=R_{y →} b_св/t_f ≤ 0.5 √E/R_y. При учете пласт-х деф-й: b_св/t_f ≤0,11h_w/t_w но не более 0.5 √E/R_y.В колоннах: σ_кр=φR_y, b_св/t_f ≤(0,36+0,10)√E/R_y, 0,8≤≤4

Стенки цент-но сж-х колонн I сеч-я

, С – коэф зависящий от условий закреп-я пояса и стенки. h_w/ t_w ≤ (0.36+0.8 )√E/R_y, но не более 2,9√E/R_y.

Стенки балок I сеч-я: пластины упруго защемленные в поясах, часто доп-но укрепленные попер-ми и прод-ми ребрами ж-ти. Они могут испытывать нор-е, касат-е и местные напр-я.

Норм-е напр-я: σ_кр =с_кр R/λ²_w, 30< с_кр<35,5 – коэф зав-й от степени упругого защемления стенки пояса.

Приним-м =h_w/ t_w√E/R_y и с_крmin с_кр= R_{y →} стенка может потерять м у от д-я σ при ст ≥5,5

Касат-е напр-я могут вызвать волнообразующую потерю устойчивости стеки

τ_кр= 10,3R_s/R_s=0.5R_y, τ_кр= R_s след-но ст≥3,2

при наличии попер-х ребер ж-ти: τ_кр=10,3(1+0,76/μ²) R_s/λ_ст², μ=d_max/d_min

местные напряжения: , с₁ – коэф по СНип, - условная гибкость стенки. а – раст-е м/у попер-ми ребрами ж-ти

совместное д-е: ухудшает устойчивость стенки

, ,

27. Подбор сечения и проверка устойчивости колонн сплошного сечения.

Задавшись типом сеч-я к-ны, опред-ют площадь сечения А_тр=N/φR_eγ_c, φ – зависит от гиб-ти к-ны. Задавшись гиб-тью и найда соотв-щий коэф-т, опред-ют в первом приближ-ии треб-ую площадь и радиус инерции. φ=(0,5/λ²)δ-√δ²-39,48λ²). Радиус инерции зависит от типа сеч-я (в табл.) Размеры b и h принимают констр-но. Затем подбирают толщину поясных стенок и полок исходя из треб-ой площади и условий местной уст-ти. Отнош-я ширины Эл-тов сеч-я к толщине д.б. меньше пред-ных соотн-й. обычно в первом приближ-ии не удается подобрать рациональное сеч-е, т.к. гиб-ть была условная. Если гиб-ть была очень большой, то пл-дь получ-ся слишком большая отн-но небольших размеров,=>надо изменять сеч-е, одновременно уменьшив площадь (уменьшив гиб-ть). Откорректировав значения A, b, h произ-ят проверку сеч-я. Если нужно вносят последнюю поправку. Затем проверяют, опреднляя фактическое напряж-е σ=N/φ_minA≤R_yγ_c. Затем находят фактич-ий момент ин-ции и радиус ин-ции i=√I/A При незначит усилиях в к-не ее сеч-е подбирают при пред-ной гиб-ти установл-ной нормами. Поясные швы в к-нах приним-ся констр-но в зав-ти от марки стали и толщины сварив Эл-тов, т.к. поперечная сила невелика. Если стенка тонкая , то предусматривают р.ж. при необходимости.

28. Сортамент. Листовая, профильная и сортовая сталь, гнутые профили

. Сортамент – каталог прокатываемых холодногнутых или прессованных полуфабрикатов и изделий с указ-м их основных геом-х раз-ов, формы сечения, значений допусков и массы ед-цы длинны. С целью ↓ объма работ при изгот-и к-й введены сокращ-е сортаменты, составленные из наиб-е употреб-х и эконом-х профилей. Прокатная сталь: листовая (толстая, тонкая, универсальная); профильная (уголки, I, ┴, [, трубы и др.) Сталь толстолистовая: t=4-160мм, b=600-3800мм, L=6-12м. Тонколистовая: t≤4мм, прокатывается холодным и горячим способом. Прим-ся для изгот-я гнутых и штампованных тонкостенных профилей, кровельных покрытий и т.д. Из холоднокатаной, оцинкованной, рулонной стали изгот-т профилированные настилы. Широкополочная: t=6-60мм, b=200-1050, L=5-12м. Ее примен-е ↓ трудоемкость изгот-я к-й, т.к. не треб-ся резка и выравнивание кромок строжкой. Профильная: уголковая – равнополочные и неравнополочные; швеллеры – гемм-я хар-ка опред-ся № к-й соот-т высоте стенки в см. (№ 5-40) с уклоном внутренних граней полок и с парал-ми гранями полок. Прим-ся: мощные стержневые к-и, колонны и т.д. Двутавры: 1) балки двутавровые обыкновенные (уклон внутр-х граней) № 10-60, прим-ся в изгибаемых эл-х, в ветвях решетчатых колонн и опор. 2) балки двутавровые широкополочные: имеют парал-е грани полок – нормальные (Б), широкополочные (Ш), колонные (К). Прим-ся в виде самостоятельных эл-в: балки, колонны, стержни тяжелых ферм. Основные виды прокатных профилей:

Тонкостенные профили: тонкостенные I и [ прокатываются на неприрывном стане с особо тонкими стенками и полками h=120-300мм и полки с парал-ми гранями. Прим-ся: балки площадок, фахверки, в легких перекрытиях и покрытиях.

Трубы: круглые – горячекатаные и электосварные, прямоугольного и квадратного сечения - электосварные. Горячекатаные – Ø25-550мм с t=2,5-75мм. Круглые электросварные – Ø8-1620мм, t=1-16мм. Электросв-е квадратные – 80-180 и прямоуг-е – 60х100 и 140х180 при t=3-8мм

Гнутые профили: t=1-8мм. Прим-ся в легких Ме покрытиях зд-й.