Несущая способность поперечного сечения

(1) Несущую способность поперечного сечения прогона на совместное действие осевой силы
и поперечной нагрузки следует определять суммировнием напряжений (рисунок 10.2):

— от изгибающего момента М_{у , Ed} в плоскости;

— от осевой силы N_Ed;

— от эквивалентной поперечной нагрузки q_{h , Ed} , действующей на свободную полку и вызывающей кручение и изгиб из плоскости, см. (3).

(2) Максимальные напряжения в поперечном сечении должны удовлетворять следующим
условиям:

— для раскрепленной полки

(10.3а)

— для свободной полки

(10.3b)

где A_еff — площадь эффективного поперечного сечения при равномерном сжатии;

f_y — предел текучести, определенный в соответствии с 3.2.1(5);

M_{fz , Ed} — изгибающий момент в свободной полке, вызванный поперечной нагрузкой q_{h , Ed}
(см. формулу (10.4));

W_{eff , y} — момент сопротивления эффективного поперечного сечения от изгиба относительно оси у - у;

W_fz — упругий момент сопротивления полного сечения свободной полки с примыкающей частью стенки при изгибе относительно оси z - z. За отсутствием более точных рас­четов, высота части стенки может быть принята равной 1/5 ее высоты, измеряемой между точками пересечения срединных плоскостей стенки и полок в случае С - и Z -образных сечений и 1/6 высоты стенки — в случае S-образного сечения (см. рисунок 10.2);

, если или если и В остальных случаях .

(3) Боковая нагрузка q_{h , Ed} на свободной полке, эквивалентная действию кручения и изгиба
из плоскости, может быть принята равной:

(10.4)

(4) Коэффициент k_h определяется для поперечных сечений обычного типа, как показано на рисунке 10.3.

Рисунок 10.2 — Суммирование напряжений

Простое симметричное Z -образное сечение	Z -образное, С -образное или S-образное сечения
а) kh0 — коэффициент для боковой нагрузки на свободной нижней полке (kh0 соответствует нагрузке, приложенной в центре сдвига)
b) гравитационная нагрузка	с) подъемная нагрузка
Коэффициент kh эквивалентной поперечной нагрузки.
(*) Если центр изгиба расположен справа от нагрузки qEd, то нагрузка действует в противоположном направлении. (**) Если а / h > kh 0, то нагрузка действует в противоположном направлении. (***) Величина f ограничивает положение нагрузки qEd между продольными краями верхней полки.

Рисунок 10.3 — Преобразование кручения и изгиба из плоскости
в эквивалентную поперечную нагрузку k_hq_Ed

(5) Изгибающий момент из плоскости M_{fz , Ed} определяется по формуле (10.5), кроме балки со свободной растянутой полкой, где, благодаря благоприятному влиянию кривизны полки и эффекта второго порядка от момента M_{fz , Ed} , может быть принят равным нулю:

(10.5)

где M _{0, fz, Ed} — начальный изгибающий из плоскости момент в свободной полке без упруго-подат­ливой опоры;

k_R — поправочный коэффициент для эффективной упруго-податливой опоры.

(6) Начальный изгибающий момент из плоскости в свободной полке М _{0, fz, Ed} определяется по таблице 10.1 для критических точек в пролете, на опорах, в точках раскрепления и между ними. Область применения таблицы 10.1 ограничена неравенством R £ 40.

(7) Поправочный коэффициент k_R для рассматриваемой точки и соответствующих граничных условий определяется по таблице 10.1 (или с использованием теории расчета балок на упругом основании по Винклеру) с использованием значения коэффициента R для упруго-податливой опоры, определяемого по формуле

(10.6)

где I_fz — момент инерции полного поперечного сечения свободной полки с примыкающей частью стенки при изгибе относительно оси z-z, см. 10.1.4.1(2); при использовании численного расчета — см. 10.1.2(5);

К — погонная жесткость связи из 10.1.5.1;

L_a — расстояние между раскреплениями или, при их отсутствии, — пролет L прогона.

Таблица 10.1 — Значения начального момента M _{0, fz, Ed} и поправочного коэффициента k _R