Осевое сжатие

(1) Расчетная несущая способность по прочности поперечного сечения при осевом сжатии N_{c , Rd} определяется следующим образом:

— если эффективная площадь A_eff меньше, чем полная площадь поперечного сечения A_g (сечение уменьшено вследствие потери местной устойчивости) и/или устойчивости формы сечения,

(6.2)

— если эффективная площадь A_eff равна полной площади A_g (когда исключена потеря местной устойчивости или устойчивости формы сечения),

но не более чем (6.3)

где A_eff — эффективная площадь поперечного сечения, полученная согласно указаниям 5.5, принимая равномерное сжимающее напряжение равным f_yb;

f_ya — среднее значение предела текучести, см. 3.2.2;

f_yb — значение основного предела текучести;

— условная гибкость элемента, которая соответствует наибольшему отношению

Для плоских элементов и см. 5.5.2.

Для элементов с элементами жесткости и см. 5.5.3.

(2) Внутреннее усилие в элементе следует принимать приложенным в центре тяжести полного поперечного сечения. Эта предпосылка приближенная, но может быть использована без последующего анализа. Последующий анализ может установить более реальное положение внутреннего усилия.

(3) Расчетная несущая способность определена при действии осевой силы в центре тяжести эффективного поперечного сечения. Если он не совпадает с центром тяжести полного сечения, то должен быть учтен эксцентриситет e_N относительно центральной оси (рисунок 6.1), определенный по методике, изложенной в 6.1.9. Если учет этого эксцентриситета приводит к более благоприятному результату при определении напряжений, то он может не учитываться, если расчет выполняется по пре­делу текучести и в сечении отсутствуют сжимающие напряжения.

Полное поперечное сечение

Эффективное поперечное сечение

Рисунок 6.1 — Эффективное поперечное сечение при сжатии

Изгиб

6.1.4.1 Несущая способность сечения при упругой и упруго-пласти­ческой работе сжатой полки

(1) Расчетная несущая способность поперечного сечения при изгибе относительно одной из глав­ных осей М_{c , Rd} определяется следующим образом (рисунок 6.2):

— если момент сопротивления эффективного сечения W_eff меньше, чем момент сопротивления полного упругого сечения W_el,

(6.4)

— если момент сопротивления эффективного сечения W_eff равен моменту сопротивления полного упругого сечения W_el,

но не более чем (6.5)

где — условная гибкость элемента, соответствующая наибольшему значению отношения

Для плоских элементов, опертых по двум сторонам, и где y — соотношение напряжений, см. 5.5.2.

Для плоских элементов, опертых по одной стороне (свес), и см. 5.5.2.

Для элементов с элементами жесткости и см. 5.5.3.

Зависимость несущей способности при изгибе от условной гибкости элемента приведена на ри­сунке 6.2.

Рисунок 6.2 — Зависимость предельного изгибающего момента от условной гибкости

(2) Формула (6.5) применима при соблюдении следующих условий.

а) изгибающий момент действует только относительно одной из главных осей поперечного сечения;

b) элемент не подвержен кручению или крутильной, изгибно-крутильной формам потери устойчивости, или потери устойчивости плоской формы изгиба, или потери устойчивости формы сечения;

c) угол f между стенкой (см. рисунок 6.5) и полкой более 60°.

(3) Если условия (2) удовлетворяются не полностью, то для определения предельного расчетного изгибающего момента для поперечного сечения может быть использована следующая формула:

(6.6)

где М_{c , Rd} — предельный момент, воспринимаемый поперечным сечением.

(4) Эффективный момент сопротивления W_eff должен определяться на основе эффективного поперечного сечения, испытывающего изгиб только относительно главной оси, при максимальном напряжении s_{max, Ed} , равном f_yb /g _{М 0}, допуская при этом, что влияние потери местной устойчивости и устойчивости формы сечения учтено согласно 5.5. Если рассматривается эффект от сдвигового запаздывания, должно быть сделано допущение, касающееся учета этого эффекта.

Примечание — Эффект сдвигового запаздывания — неравномерное распределение напряжений по поперечному сечению стержня. Данный эффект также возникает при отсутствии закрепления некоторых частей поперечного сечения стержня, например, при креплении уголкового профиля к фасонке одной полкой.

(5) Отношение y = s₂/s₁, используемое для определения эффективных участков стенки, может быть получено с использованием сечения, состоящего из эффективной площади сжатой полки и полной площади стенки (рисунок 6.3).

(6) При начальном развитии текучести в сжатом волокне поперечного сечения, кроме учета требований 6.1.4.2, значение W_eff следует определять с учетом линейного распределения напряжений в поперечном сечении.

(7) При изгибе относительно двух осей используется следующий критерий:

(6.7)

где М_{у , Еd} — изгибающий момент, действующий относительно оси y - y;

М_{z , Еd} — изгибающий момент, действующий относительно оси z - z;

М_{су , Rd} — предельный момент, воспринимаемый поперечным сечением, относи ­ тельно оси у - у;

М_{cz , Rd} — предельный момент, воспринимаемый поперечным сечением, относительно оси z - z.

Рисунок 6.3 — Эффективное поперечное сечение для определения предельного изгибающего момента

(8) Если при выполнении статического расчета принято допущение о перераспределении изгибающих моментов, то оно должно быть подтверждено результатами испытаний в соответствии с разделом 9, при выполнении условий согласно 7.2.