Файл: Жербин М.М. Высокопрочные строительные стали (характеристики, область применения, расчет и проектирование).pdf

а именно: при а ^ 0 ,5 — как для стенок центрально сжатых эле­ ментов; при а > 1 и элементах двутаврового сечения из выраже­ ния

по линейной интерполяции между значениями, вычисленными при а=0,5 и а = 1.

В указанных выражениях Ь — наибольшее сжимающее напря­ жение в т/сл£2 у расчетной границы стенки, определяемое 'без учета срвп, tpB” или с<р ; а' — соответствующее напряжение у лро-

отсеке в т/см2\ к3— коэффициент, определяемый следующим об­ разом:

В практике проектирования центрально сжатых элементов, на­ пример при подборе сечений колонн двутаврового сечения, по­ является необходимость укрепления стенок продольным ребром, расположенным посередине стенки. В этом случае найденная по

Для промежуточных значений у допускается линейная интер­ поляция при нахождении величин ß.

Продольными ребрами можно также укреплять стенки внецентренно сжатых элементов. Такое ребро устанавливается по­

73

середине стенки и наиболее напряженная часть стенки между поясом и осью продольного ребра рассматривается как самосто-

„ ho

ятельная пластинка, для которой ^ определяется в соответствии с приведенными выше рекомендациями для стенок внецентренно

и внецентренно сжатых элементах устойчивость стенки не может быть обеспечена, в расчет вводится не вся стенка, а только два крайних ее участка шириной по пб (рис. III. 5). Коэффициент п принимается в зависимости от класса стали.

Кроме местной устойчивости стенок, в центрально сжатых и внецентренно сжатых элементах необходимо обеспечить устойчи­ вость как неокаймленных, так и окаймленных свесов сжатых ли­ стов (полок). Указанное определяется отношением ширины све­

са (полки) b к толщине б и зависит от гибкости стержня и вида

ь

поперечного сечения элемента. Наибольшие значения ^ для по­

лок одиночных равнобоких уголков и полок гнутых профилей даны в табл. III. 7, для полок двутавров — в табл. III. 8. Расчет-

74

b

Следует иметь ввиду, что предельные значения ^ , приведенные

в табл. III. 7, не предусматривают усиления элементов планками. Если такое усиление осуществляется в гнутых элементах и в случае укрепления полок гнутых профилей ребром, то предельные

значения А„ определяются по формуле (III. 10), в которой вме­

сто Іг0 подставляется величина Ь. При этом наименьшая расчет­ ная высота ребра полок а0 гнутых элементов (см. рис. III. 4) при­ нимается: в элементах, усиленных планками, а0=02,6, без усиления планками, а0=0,ЗЬ.

В тавровых сечениях ^ для стенок определяется по табл. III. 7 с умножением на коэффициент

значений из табл. III. 7 и III. 8.

Изгибаемые элементы. Применение сталей высокой прочности в изгибаемых элементах, с одной стороны, неизбежно приводит, к облегчению сечения балки, а с другой — к увеличению ее деформативности (прогиба). Чем выше прочность используемой стали, тем прогибы будут больше. Вместе с тем на все изгибаемые эле­ менты установлены предельно допускаемые относительные про­ гибы, и прогибы в реальных конструкциях не должны их превы­ шать. Исследования показывают, что применение сталей высокой прочности и необходимость обеспечения заданного прогиба в ряде случаев • приводит к искуооственному увеличению высоты ■балки, к утолщению поясов и стенок, а значит, и к перерасходу

75

металла и снижению эффективности применения высокопрочных сталей.

Таким образом, создание рациональных сплошных изгибаемых элементов с использованием высокопрочных сталей связано, с одной стороны, с изысканием новых прогрессивных конструктив­ ных форм, а с другой — с пересмотром установленных нормами относительных прогибов. Изучение осуществленных за рубежом автодорожных мостов со сплошными неразрезными балками ко­ робчатого типа из сталей высокой прочности показало, что для таких мостов были допущены прогибы от временной нагрузки в пределах до 1/250 пролета, в то время как отечественными нор­ мами для аналогичных конструкций максимальный прогиб уста­ новлен в размере 1/400 пролета. Естественно, что при увеличении нормативного прогиба эффективность сполшностенчатых изги­ баемых элементов из высокопрочных сталей будет резко возра­ стать.

Одним из возможных путей уменьшения деформативности изги­ баемых элементов из сталей высокой прочности является при­ менение предварительного напряжения и создание предваритель­ ного строительного подъема. В последнем случае прогиб от постоянной нагрузки и половины временной может не учитывать­ ся, если он не превышает величины строительного подъема. Если он больше, то учитывается только разность между этими вели­ чинами.

Изыскание новых конструктивных форм балок из высокопроч­ ных сталей в основном сводится к разработке конструкций со •стенками минимальной толщины.

Решение этого вопроса может быть осуществлено различно, прежде всего обычным способом — путем полного обеспечения местной устойчивости стенки при помощи соответствующей уста­ новки подкрепляющих элементов. При этом следует стремиться к

ственной практике проектирования гибкость стенки принимается от 100 до 200 (для стали СтЗ и низколегированных сталей по­ вышенной прочности).

За рубежом в балках из высокопрочных сталей гибкость стен­ ки обычно принимается большей и может составлять 350. Сле­ дует иметь в виду, что постановка значительного числа ребержесткости во многом снижает эффективность применения высо­ копрочных сталей.

Могут быть и иные пути обеспечения надежной работы тонких стенок балок. Так, в последнее время рядом ученых выдвигает­ ся идея создания изгибаемых конструкций, в которых стенка балки будет терять устойчивость и работать на растяжение как раскосы в решетках ферм. При этом сжимающие усилия должны восприниматься ребрами жесткости, которые будут выполнять. функции стоек ферм. При такой конструкции балок эффектив­

76