Поверочные расчёты металлических конструкций

На четвёртом этапе обследования после анализа всей информации, полученной на предыдущих этапах, производят инженерные поверочные расчеты (перерасчеты) конструкций на действительные нагрузки и воздействия, с учетом действительных их геометрических параметров, схем опирания и расчетных схем, фактической прочности стали.

Расчёты выполняют с целью выявления:

• возможности дальнейшей эксплуатации конструкций без ограничений;

· возможности ограниченной эксплуатации конструкций до плановых ремонтно-восстановительных работ;

· необходимости немедленного прекращения эксплуатации для ликвидации аварийной ситуации.

Если выявленные при обследовании отклонения действительного состояния конструкций являются допустимыми (см. с. 8-9), то поверочный расчёт производится по СНиП 3.03.01-87 без каких-либо поправок.

Если отклонения являются недопустимыми (см. с. 9), то поверочный расчёт производится также по СНиП 3.03.01-87, но с поправками, учитывающими вид отклонения.

При наличии дефектов и повреждений (вырез, прожог, истирание и др.), уменьшающих рабочую площадь сечения, вводимые в расчёт геометрические характеристики определяют по ослабленному сечению.

Расчёт по прочности растянутых элементов с ослабленным сечением производят по формуле

N / (α A) ≤ R_{у c}  ,

где     N  - усилие в элементе;

     R_у   - расчётное сопротивление стали по пределу текучести;

    _c  - коэффициент условий работы;

α = А_n / A - коэффициент ослабления (А_n   - площадь сечения нетто в месте ослабления; А – площадь сечения брутто). 

Коэффициент _c  при 0,75≤ α < 0,85 принимают равным 1,18; при α ≥ 0.85 расчёт производится без учёта ослабления, т.е. _c  = 1 / α.

Для сталей с R_u / R_у < 1,39, где R_u – расчётное сопротивление стали по временному сопротивлению, коэффициент _c   не должен превышать 0,845 R_u / R_у.

При равномерном коррозионном повреждении элементов в пределах обследуемого участка здания или сооружения расчётную площадь поперечного сечения допускается определять по формуле

A _{e f}  = (1 – k _s ^*) A,

где А –   площадь поперечного сечения без учёта коррозионного повреждения;

  k _s – коэффициент слитности сечения, равный отношению периметра, контактирующего со средой, к площади поперечного сечения, 1/мм;

           приближённо он равен: для уголков – 2 / t, для замкнутых профилей – 1 / t, для швеллеров и двутавров – 4(t + d), здесь  t  и d  - толщины полки и стенки;

^*  -  величина проникновения коррозии, принимаемая равной:  - при односторонней коррозии для замкнутых профилей; /2 - при двусторонней коррозии открытых профилей – двутавров, швеллеров, уголков и т.п., здесь  - утоньшение элемента, равное разнице между начальной и фактической толщинами элемента.

Расчётный момент сопротивления при проверке прочности изгибаемых элементов допускается определять по формуле

W _{e f} = (1 - ^* _k) W,

где W  - момент сопротивления сечения без коррозионного повреждения;

_k - табличный коэффициент, характеризующий изменение момента сопротивления вследствие коррозионного износа; диапазон значений _x, например, у швеллеров – от 0,185 у № 36 до 0,287 у № 12, _y  - от 0,169 до 0,274, соответственно.

Разработаны методики расчёта несущей способности и устойчивости сплошностенчатых и сквозных сжатых стержней с учётом влияние  искривлений в плоскости симметрии и пространственных искривлений, а также дефектов и повреждений.