А.1 Эквивалентные ортотропные пластины

(1) Пластины с не менее чем тремя продольными элементами жесткости могут трактоваться как эквивалентные ортотропные пластины.

(2) Упругие критические напряжения потери устойчивости для эквивалентной ортотропной плас­тины определяются по формуле

, (A.1)

где , МПа;

k_s,p — коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с отдельными элементами жесткости;

b — определяется по рисунку А.1;

t — толщина листа.

Примечание 1 — Коэффициент потери устойчивости k_s,p допускается определять либо при помощи соответствующих диаграмм (таблиц) для пластин с отдельными элементами жесткости или посредством компьютерных расчетов. Альтернативные диаграммы (таблицы) для пластин с местными элементами жесткости могут быть использованы в случае местной потери устойчивости отдельных отсеков или могут быть исключены и трактоваться отдельно.

Примечание 2 — s_cr,p является упругим критическим напряжением потери устойчивости на краю отсека
с наибольшим напряжением сжатия (рисунок А.1).

Примечание 3 — Для стенки балки ширину b в формулах (А.1) и (А.2) заменяют на h_w.

Примечание 4 — Для усиленных пластин не менее чем с тремя расположенными на равном расстоянии продольными элементами жесткости коэффициент потери устойчивости k_s,p (для учета потери устойчивости всего усиленного отсека) допускается определять по формулам:

для ; для

(A.2)

с применением:

;

;

;

,

где I_sl — момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины;

I_P — момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины, равный ;

∑A_sl — сумма площадей сечений брутто только продольных элементов жесткости;

A_P — площадь сечения брутто пластины, равная bt;

s₁ — наибольшее краевое напряжение;

s₂ — наименьшее краевое напряжение;

a, b, t — определены на рисунке А.1.

1 — центр тяжести продольных элементов жесткости;

2 — центр тяжести условного сжатого стержня, состоящего
из продольного(-ых) элемента(-ов) жесткости и примыкающих участков стенки,
для которых обеспечена местная устойчивость;

3 — отсек стенки; 4 — продольный элемент жесткости;

5 — толщина листа t

	Ширина при площади сечения брутто	Ширина при эффективной площади согласно таблице 4.1	Условие для yi
b1,inf
b2,sup
b2,inf			y2 > 0
b3,sup	0,4b3c	0,4b3c,eff

Рисунок А.1 — Обозначения для стенки балки с продольными элементами жесткости

А.2 Критическое напряжение потери устойчивости для пластин с одним или двумя
элементами жесткости в зоне сжатия

А.2.1 Общие положения

(1) Если пластина усилена только одним продольным элементом жесткости в сжатой зоне, методика расчета по А.1 может быть упрощена, принимая элемент жесткости в виде поддерживающего условного стержня (подпорки) пластины на упругом основании, отражающей влияние пластины в направлении, перпендикулярном этому стержню. Упругое критическое напряжение условного стержня может быть определено согласно А.2.2.

(2) Для определения площади сечения брутто A_sl,1 и момента инерции сечения I_sl,1 условного сжатого стержня принимается поперечное сечение брутто продольного элемента жесткости и примыкающих к нему смежных участков стенки следующим образом. Если отсек полностью сжат, то в расчете принимается участок пластины от края панели, равный (3 – y)/(5 – y) высоты b₁ и равный 2/(5 – y)
от края с максимальным напряжением. Если в отсеке напряжения меняются с сжатия на растяжение, то в расчете необходимо применять участок стенки, равный 0,4 высоты b_c сжатой зоны отсека (рисунок А.2 и таблица 4.1). В этом случае y является отношением напряжений рассматриваемого отсека.

(3) Эффективная^p площадь поперечного сечения A_sl,eff, как сжатого условного стержня, должна приниматься как эффективная^p площадь сечения элемента жесткости и примыкающих эффективных^p частей стенки (см. рисунок А.1). Условная гибкость пластины, как сжатого стержня, определяется согласно 4.4(4), рассчитывая s_com,Ed для площади поперечного сечения брутто пластины.

(4) Если значение r_cf_y/g_M1,где r_c определяется согласно 4.5.4(1), превышает среднее напряжение s_com,Ed в сжатом стержне, то дальнейшее уменьшение эффективной^p площади сжатого стержня не выполняется. В противном случае эффективную площадь в (4.6) заменяют на

. (A.3)

(5) Уменьшение площади, приведенное в А.2.1(4), распространяется только на площадь условного сжатого стержня. Не используют уменьшение других сжатых участков пластины, кроме проверки потери устойчивости стенки отсека.

(6) Как альтернатива расчету с применением эффективной^p площади согласно А.2.1(4), расчет устойчивости пластины как сжатого стержня допускается определять согласно А.2.1(5) – (7) с проверками, чтобы напряжения не превышали средних напряжений s_com,Ed.

Примечание — Приближение в (6) допускается использовать в случае применения частой установки элементов жесткости, при этом сдерживающим эффектом пластины пренебрегают и за расчетную схему при потере устойчивости пластины стенки допускается принимать свободный эффективный сжатый стержень.

Рисунок А.2 — Обозначения для листа только