Стенки с элементами жесткости в количестве не более двух

(1) Эффективное поперечное сечение сжатой зоны стенки (или другой части поперечного сечения, испытывающей неравномерные напряжения) принимается состоящим из эффективной площади A_{s ,red} не более двух промежуточных элементов жесткости, полосы, примыкающей к сжатой полке,
и полосы, примыкающей к центральной оси эффективного поперечного сечения (см. рисунок 5.12).

(2) Эффективное поперечное сечение стенки, как показано на рисунке 5.12, должно включать:

а) полосу шириной s_{eff ,1}, примыкающую к сжатой полке;

b) уменьшенную эффективную площадь A_{s ,red} каждого из элементов жесткости на стенке, при их количестве не более двух;

с) примыкающую к центральной оси эффективного сечения полосу шириной s_{eff , n} ;

d) растянутую часть стенки.

(3) Эффективная площадь элементов жесткости должны определяться следующим образом:

— для одного элемента жесткости или для элемента жесткости, ближайшего к сжатой полке,

A_sa = t ×(s_{eff ,2} + s_{eff ,3} + s_sa); (5.30)

— для второго элемента жесткости

A_sb = t ×(s_{eff ,4} + s_{eff ,5} + s_sb), (5.31)

где размеры s_{eff ,1},..., s_{eff , n} , s_sa и s_sb — показаны на рисунке 5.12.

Рисунок 5.12 — Эффективные поперечные сечения стенок трапециевидных профилированных листов

(4) Первоначальное положение эффективной центральной оси следует определять, используя эффективные сечения поперечных полок, но полное поперечное сечение стенок. В этом случае базовая эффективная ширина s_{eff ,0} определяется по формуле

(5.32)

где s_{com, Еd} — напряжение в сжатой полке при достижении сечением предела несущей способности.

(5) Если стенка не устойчива, то размеры от s_{eff ,1} до s_{eff , n} определяются следующим образом:

s_{eff ,1} = s_{eff ,0}, (5.33а)

s_{eff ,2} = (1 + 0,5 h_a / e_c) s_{eff ,0}, (5.33b)

s_{eff ,3} = [1 + 0,5(h_a + h_sa)/ e_c ] s_{eff ,0}, (5.33c)

s_{eff ,4} = (1 + 0,5 h_b / e_c) s_{eff ,0}, (5.33d)

s_{eff ,5} = [1 + 0,5(h_b + h_sb)/ e_c ] s_{eff ,0}, (5.33e)

s_{eff , n} = 1,5 s_{eff ,0}, (5.33f)

где е_с — расстояние от эффективной центральной оси до нейтральной линии сжатой полки
(см. рисунок 5.12);

размеры h_a, h_b, h_sa и h_sb показаны на рисунке 5.12.

(6) Размеры s_{eff ,1}, …, s_{eff , n} должны изначально определяться по (5) и затем, если рассматриваемый плоский элемент устойчив, корректироваться с учетом следующих положений:

— для стенки без элементов жесткости, если s_{eff ,1} + s_{eff , n} ³ s_n и вся стенка устойчива, то
в эффективную площадь стенки включают:

s_{eff ,1} = 0,4 s_n, (5.34a)

s_{eff , n} = 0,6 s_n; (5.34b)

— для стенки, усиленной элементом жесткости, если s_{eff ,1} + s_{eff ,2} ³ s_a и часть стенки s_a устойчива, то в эффективную площадь стенки включают:

(5.35а)

(5.35b)

— для стенки с одним элементом жесткости, если s_{eff ,3} + s_{eff , n} ³ s_n и часть стенки s_n устойчива, то в эффективную площадь стенки включают:

(5.36а)

(5.36b)

— для стенки с двумя элементами жесткости:

a) если s_{eff ,3} + s_{eff ,4} ³ s_b и часть стенки s_b устойчива, то в эффективную площадь стенки включают:

(5.37а)

(5.37b)

b) если s_{eff ,5} + s_{eff , n} ³ s_n и часть стенки s_n устойчива, то в эффективную площадь стенки включают:

(5.38а)

(5.38b)

(7) Для одиночного элемента жесткости или для элемента жесткости, ближайшего к сжатой полке, в стенке с двумя элементами жесткости критическое напряжение потери устойчивости s _{cr , sa} в упругой стадии следует определять по формуле

(5.39а)

где s ₁ принимается:

— для одиночного элемента жесткости

s ₁ = 0,9×(s_a + s_sa + s_c);(5.39b)

— для элемента жесткости, ближайшего к сжатой полке, в стенке с двумя элементами жесткости:

s ₁ = s_a + s_sa + s_b + 0,5×(s_sb + s_c),(5.39c)

s ₂ = s ₁ – s_a – 0,5 s_{s a},(5.39d)

здесь s_c — определено на рисунке 5.12;

k_f — коэффициент, учитывающий частичное закрепление стенки от поворота полками;

I_s — момент инерции поперечного сечения элемента жесткости, включающего его ширину s_sa
и два примыкающих участка стенки шириной s_{eff ,1} каждый относительно собственной цен­тральной оси, параллельной плоскости элементов стенки (рисунок 5.13). При определении I_s возможное различие уклонов плоских элементов стенки по обе стороны от элемента жесткости можно не учитывать.

(8) При отсутствии более детального исследования, коэффициент k_f, учитывающий защемление от поворота, допускается принимать равным 1,0, что соответствует условиям шарнирного соединения.

(9) Для одиночного сжатого элемента жесткости или для элемента жесткости, ближайшего к сжатой полке, в стенке с двумя элементами жесткости эффективная площадь А_{sa ,red} определяется следующим образом:

(5.40)

Поперечное сечение для определения Is

Поперечное сечение для определения As

Рисунок 5.13 — Элементы жесткости стенок для трапециевидных профилированных листов

(10) Если полки не усилены элементами жесткости, то значения понижающего коэффициента c _d следует определять, используя s _{cr , sa} и методику, приведенную в 5.5.3.1(7).

(11) При усилении полок элементами жесткости значения понижающего коэффициента c _d следует определять по методике, приведенной в 5.5.3.1(7), но с уточненным критическим напряжением s _{cr ,mod} в упругой стадии, приведенным в 5.5.3.4.4.

(12) Для одиночного растянутого элемента жесткости площадь сечения следует принимать
равной A_sa.

(13) Для стенок с двумя элементами жесткости эффективная площадь A_{sb ,red} для второго элемен­та жесткости должна приниматься равной А_sb.

(14) При определении геометрических характеристик эффективного сечения эффективная площадь А_{sa ,red} должна быть определена с учетом уменьшенной толщины t _red = c _dt для всех элементов, включенных в А_sa.

(15) Геометрические характеристики эффективного поперечного сечения элементов жесткости при расчете по второй группе предельных состояний должны определяться с учетом расчетной толщины t.

(16) Характеристики эффективного сечения могут быть уточнены итерационно, основываясь на положении центральной оси эффективного поперечного сечения стенок, установленном на предыдущей итерации, и эффективных поперечных сечениях полок, определенных с использованием уменьшенной толщины t_red для всех элементов, включенных в площадь элементов жесткости полок А_s. Итерация должна основываться на увеличенной базовой эффективной ширине s_{eff ,0}, определенной по формуле

(5.41)