Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом

8.28 Расчет по прочности внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно растянутых и растянуто-изгибаемых элементов при изгибе в одной из главных плоскостей следует выполнять по формуле

(8.18)

где М - приведенный изгибающий момент;

ψ - коэффициент;

æ - коэффициент, определяемый по формулам (8.6) и (8.7).

Приведенный изгибающий момент М при гибкости элементов λ > 60 для сечений, находящихся в пределах двух средних четвертей длины шарнирно-опертого стержня и всей длины стержня, защемленного по концам, следует определять по формуле

(8.19)

где М - момент, действующий в проверяемом сечении;

N - продольная сила, действующая в проверяемом сечении со своим знаком («плюс» - растяжение);

N_e - эйлерова критическая сила в плоскости действия момента, вычисленная для соответствующих закреплений, стержня;

при λ < 60 допускается принимать М = М ₁.

Коэффициент ψ следует определять:

для элементов двутаврового, коробчатого и таврового сечений с одной осью симметрии по таблице 8.18 - в случае если напряжения в меньшем поясе (с площадью A_{f, min}) ^от момента и продольной силы одинаковых знаков, и по таблице 8.19 - в случае если напряжения в меньшем поясе от момента и продольной силы разных знаков;

для элементов сплошного прямоугольного и Н-образного сечений - по формуле

(8.20)

для элементов кольцевого сечения - по формуле

(8.21)

где

Для других сечений, а также при других закреплениях концов элементов расчет по прочности следует производить по формуле

(8.22)

В формулах (8.20) - (8.22) обозначения те же, что и в формуле (8.18).

8.29 Расчет по прочности внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно растянутых и растянуто-изгибаемых элементов при изгибе в двух главных плоскостях следует выполнять:

для элементов двутаврового, коробчатого и таврового сечений с одной осью симметрии, а также для элементов сплошного прямоугольного и кольцевого сечений - по формуле

(8.23)

где

(8.24)

M_x, M_v - приведенные изгибающие моменты по 8.28;

ψ, æ _x, æ _y - коэффициенты, принимаемые по 8.28 и 8.26, причем

для других сечений, а также при других закреплениях концов элементов расчет по прочности следует производить по формуле

(8.25)

В основных случаях, когда приведенных данных для определения æ _x и æ _y недостаточно, расчет на прочность производят по формуле (8.25), принимая æ _x = æ _y = 1.

8.30 Значения касательных напряжений т в сечениях стенки изгибаемых элементов при М = М_х = M_v = 0 должны удовлетворять условию

	(8.26)
где æ2 = 1,25 – 0,25 τmin, ef /τmax, ef;	(8.27)

τ_{min, ef}, τ_{max, ef} - значения минимального и максимального касательных напряжений в сечении стенки, вычисленные в предположении упругой работы.

При наличии ослабления стенки отверстиями болтовых соединений вместо t в формулу (8.26) следует подставлять значение

(8.28)

здесь а - шаг болтов; d - диаметр отверстий.

8.31 Для стенок балок, рассчитываемых в 8.26 - 8.29, должно выполняться условие

(8.29)

где σ _x - нормальные (положительные при сжатии) напряжения в проверяемой точке (х, у) срединной плоскости стенки, параллельные оси балки;

σ _y - такие же напряжения, перпендикулярные оси балки, определяемые согласно приложению X;

γ' - коэффициент, равный 1,15 при σ _x = 0 и 1,10 при σ _y ≠ 0;

τ _xy - касательное напряжение в проверяемой точке стенки балки.

8.32 Элементы, воспринимающие усилия разных знаков, после проверки прочности с учетом допущения развития ограниченных пластических формаций (æ > 1) должны быть проверены также по формуле

(8.30)

где σ_min, σ_max - соответственно расчетные максимальные и минимальные (со своими знаками) нормальные напряжения в проверяемой точке, вычисленные в предположении упругой работы материала;

τ₁, τ₂ - касательные напряжения в проверяемой точке (с учетом их знаков), вычисленные соответственно от тех же нагрузок, что σ_min и σ_max. При невыполнении указанного условия расчет по прочности следует выполнить на наибольшие усилия для упругой стадии работы.

Таблица 8.18

	Значения коэффициента ψ при ωа
0,05	0,2	0,4	0,6	0,8	0,95
При Af,max / Aw
0,5			0,5			0,5			0,5			0,5			0,5
0,5	0,53	0,55	0,57	0,63	0,68	0,78	0,77	0,85	0,92	0,89	0,93	0,96	0,96	0,98	0,99	0,99	0,99	0,997
	0,067	0,09	0,14	0,26	0,36	0,56	0,53	0,70	0,83	0,78	0,87	0,93	0,92	0,95	0,97	0,98	0,99	0,994
Примечания 1 ω = N /(AnRym). 2 Силу N следует принимать со знаком «плюс». 3 Промежуточные значения коэффициента ψ определяются линейной интерполяцией.

Таблица 8.19

	Значения коэффициента ψ при ω
-0,05	-0,2	-0,4	-0,6	-0,8	-0,95
При Af,max / Aw
0,5			0,5			0,5			0,5			0,5			0,5
	0,9	0,9	0,9	0,6	0,6	0,6	0,2	0,2	0,2	-0,2	-0,2	-0,2	-0,6	-0,6	-0,6	-0,9	-0,9	-0,9
0,5	0,42	0,40	0,38	0,17	0,12	0,02	-0,17	-0,25	-0,32	-0,49	-0,53	-0,56	-0,76	-0,78	-0,79	-0,94	-0,94	-0,95
	-0,07	-0,09	-0,14	-0,27	-0,36	-0,56	-0,53	-0,70	-0,83	-0,78	-0,87	-0,93	-0,92	-0,95	-0,97	-0,98	-0,99	-0,99
Примечания 1 ω = N /(AnRym). 2 Силу N следует принимать со знаком «минус». 3 Промежуточные значения коэффициента ψ определяются линейной интерполяцией.