Конструкционная характеристика стали. Основы расчета стальных конструкций. Соединения стальных конструкций. Проектирование конструкций балочной клетки. Проектирование центрально сжатых стержней, страница 28

            Принятое назначенное сечение необходимо проверить: по гибкости; на общую устойчивость; на местную устойчивость поясов и стенки. Для этого скомпонованное сечение следует прорисовать в масштабе или, хотя бы, в пропорции, указав все фактически принятые размеры по аналогии с рис. 51. Затем вычислить его геометрические характеристики А_ф, I_xф, I_yф и, приняв за I_ф меньший из них, i_min и по нему  λ_max. При λ_max > [λ] =120, сечение по гибкости не проходит, необходимо несколько увеличить h_ф при I_ф = I_xф или b_ф при   I_ф = I_yф  и повторить проверку гибкости (возможны пробы, повторы, ошибки). При λ_max ≤ [λ] = 120, сечение по гибкости проходит, необходимо уточнить φ (это будет φ_min сечения) по [λ, табл. 72] с возможной интерполяцией и проверить общую устойчивость по (45) или (46). Если она не обеспечена, следует увеличить площадь сечения (чаще за счет t_f) и повторить проверку (не изменяя φ). Если она обеспечена, то запас устойчивости не должен быть больше 5%. Его снижение достигается уменьшением площади сечения (чаще за счет t_w). Когда гибкость и общая устойчивость находятся в пределах своих норм можно переходить к проверке местной устойчивости элементов сечения: стенки – по [1, п. 7.14]; поясов – по [1, п. 7.22, 7.23], понимая, что гибкости стенки и свесов поясов (отношение соответствующей ширины и толщины листа) должны находиться в пределах нормируемых величин. Если норма не выполняется, достаточно увеличить только толщину соответствующего элемента без каких-либо повторов ранее выполняемых проверок.

            5.1.2. Компоновка сквозного сечения.

            Рассмотрим ее на примере сечения составного стержня по рис. 53 с безраскосной соединительной решеткой, имеющей материальную ось – х и свободную ось – у.

            Ось 1 является собственной осью ветви, в данном случае прокатной, и проходит через ее цент тяжести. Поскольку А_тр и i_тр найдены (раздел 5.1) применительно к сплошному сечению, воспользуемся ими для подбора прокатного профиля ветви, также сплошной относительно оси х. Содержание такого подбора предельно простое и предполагает:

1)  Выбор профиля по сортаменту с фиксацией (выпиской) площади его сечения – А_[ и собственного радиуса инерции – i_[x относительно оси, совпадающей с осью х.

2)  Определение гибкости ветви (и всего сечения) относительно материальной оси х и ее оценку

;

3)  Уточнение коэффициента продольного изгиба φ по [1, табл. 72] и оценку общей устойчивости стойки относительно материальной оси по (45).

            В ходе вычислений полезно иметь в виду, что:

            1) если λ_х > [λ] необходимо принять большой профиль;

            2) если сортамента швеллеров не хватает, то нужно изменить сечение ветви (обычно переходом к двутаврам);

            3) если σ > R_yγ_c – стойка неустойчива и сечение ветвей необходимо увеличить;

            4) если σ < R_yγ_c – стойка устойчива, но следует проверить меньшее сечение ветвей (меньше швеллера – двутавры) с целью снижения запаса устойчивости. Обобщенно – целью подбора сечений ветвей является поиск минимально возможных профилей, удовлетворяющих ограничениям по гибкости и общей устойчивости. При этом не обязательно равенство полученных 2А_[ и i_[x требуемым геометрическим характеристикам (из разд. 5.1).

            Целью расчета сквозного сечения относительно свободной оси является уточнение его ширины – b, так называемой «расстановки» ветвей, и размещение соединяющих ветви (соединительных) планок – l_l. В предельном состоянии продольный изгиб такой стойки аналогичен по форме изгибу многоярусной рамы с жесткими узлами и абсолютно жесткими ригелями, а здесь абсолютно жесткими в своей плоскости соединительными планками.