Металеві конструкції

СТІЙКІСТЬ

Втрата стійкості спостерігається у позацентрово - стиснених та стиснено-згинаних елементах. При­чому порівняно з центрово-стисненими елемен­тами втрата стійкості відбувається при нижчих рівнях напружень. Це пояснюється тим, що зги­нальні моменти зумовлюють викривлення стерж­ня вже навіть при незначних початкових рівнях навантажень.

Як і в попередніх випадках, за рекомендаціями нормативних документів критичні напруження обчислюють, використовуючи значення розрахун­кового опору матеріалу:

Осг = Фе" Ry " Yc • (3.49)

Звідси умова перевірки стійкості:

N - D

0 = ~A фр yYc'

Де фг — коефіцієнт, яким розрахунковий опір приводиться до значення критичних напружень.

Величину ф(, приймають згідно з табл. 2 до­датка 8 залежно від зведеного відносного ексцент­риситету і умовної гнучкості. Зведений відносний ексцентриситет

Те[ = Г] • тп, (3.51)

Де 1"! — коефіцієнт впливу форми перерізу, який визначають за СНиП П-23-81*; m — відносний ексцентриситет.

Обчислюючи тп, значення ексцентриситету

М

Прикладення нормальної сили е = — порівнюють

З радіусом ядра найбільш стисненої частини пере-

W,.

Різу р = —р Таким чином, для перерізу зі суціль­ні

Ною стінкою

Е є • А

W=n= wT'

Де Wr — момент опору перерізу для найбільш стисненого волокна.

При наскрізних перерізах з решітками чи планками, розміщеними у площині дії згинального моменту, значення зведеного відносного ексцент­риситету визначають подібно:

Є"Л"а (3.53)

Т =

І

Де а — відстань від головної осі перерізу, пер­пендикулярної площині згину, до осі найбільш стисненої вітки, але не менше відстані до осі стінки цієї ж вітки.

Значення умовної гнучкості X визначають, як це наведено у параграфі 3.7, для центрово-стис­нених стержнів.

Треба зазначити, що при однакових гнучкос - тях коефіцієнт ф(, для стиснено-згинаних стержнів є меншим, ніж у випадку центрового стиску стержня (ф). Це очевидно, оскільки згинальний момент зумовлює деформацію осі стержня і, тим самим, погіршує його стійкість. Тому значення критичних напружень і критичної сили є ниж­чими. Можна також зазначити, що стиснено-зги­нані стержні дещо стійкіші, ніж позацентрово - стиснені (див. рис. 3.7, б), бо у першому випадку повнота епюри, а отже, і деформація стержня, нижчі. Але у нормативних документах ця неве­лика різниця не відображена і розрахунок для обох випадків однаковий.

При конструюванні, знаючи несприятливий вплив згинального моменту на стійкість, необхідно переріз орієнтувати так, щоб площина його най­більшої жорсткості співпадала чи була паралель­на площині дії згинального моменту. При цьому не виключена можливість втрати стійкості у на­прямку меншої жорсткості, тобто перпендикуляр­но до площини дії моменту. У цьому напрямку критичні напруження визначають як для цент­рово-стиснених елементів, оскільки згинальний момент у цій площині відсутній. Тоді перевірка матиме вигляд:

< аС1 = с • ф„ • Ry ■ у,,

Де с — коефіцієнт, який враховує негативний вплив згину в площині, перпендикулярній до тієї, яку розглядають; фц — коефіцієнт поздовж­нього згину в площині, перпендикулярній до пло­щини дії моменту.

Обчислення коефіцієнта с детально регламен­тується нормативними документами (наприклад, п. 5.31 і табл. 10 СНиП П-23-81*). Величину ф|/ приймають як для центрово-стиснених елементів,

- 1 lel, y

Відповідно до гнучкості Ку = у площині, яка

2 її

Розглядається.

За наявності згинальних моментів у обох пло­щинах стійкість стержня буде ще нижчою. Про­ектуючи такі стержні, керуються вказівками нор­мативних документів.