Предварительный расчет

28.23. Метод прямого подбора оптимального сечения центрально-сжатого элемента состоит в следующем.

При расчет на устойчивость двутаврового сечения всегда следует выполнять относительно оси у-у, т. е. принимать:

D=B_yC_y;;

(, где и при учете закритической работы стенки); или с учетом получим (см. табл. 84, 85 и 87).

Рассмотрим два расчетных случая.

Первый(D<0,027). и ; ;( - при неустойчивой стенке согласно табл. 27* и 29* и п. 7.20* СНиП II-13-81*).

Второй(D³0,027).B_y³0,017(1 + 0,26)², при этом и А определяются соответственно по формулам (194) и (196); ; при 0,8 ££ 4,0 (см. табл. 27*и 29* СНиП II-23-81*).

При вычислении и необходимо принять в первом приближении значения , исходя из следующего:

= 1 при ;

=2 при ³B_y ³ ;

= 3 при ³B_y (где ),

затем последовательно вычислить параметры:

; при - из конструктивных соображений; ; и (где D=B_yC_y).

При учете закритической работы стенки принимается ; при .Остальные выражения остаются прежними.

При вычислении может оказаться, что ». В этом случае расчетные параметры будут соответствовать оптимальному сечению.

Если >, что означает избыток местной устойчивости листов (полок и стенки), то необходимо выполнить оптимизацию сечения, для чего следует принять откорректированное значение и повторить расчет.

28.24. В том случае, когда задача подбора оптимальных сечений сжато-изгибаемых элементов не усложняется требованием получения равноустойчивого сечения элемента и особенно когда по конструктивным соображениям задается тонкостенность сечения, решение достигается достаточно просто. Предварительный расчет целесообразно выполнять в два этапа:

первый - по рекомендациям п. 28.14 определить расчетные параметры;

второй - по рекомендациям п. 28.15 проверить и при необходимости откорректировать расчетные параметры.

28.25. Проиллюстрируем метод прямого подбора оптимального сечения сжато-изгибаемого (внецентренно-сжатого) элемента на примерах двутаврового составного сечения.

Расчет выполняется в грузовой плоскости с обеспечением условия равноустойчивости . Для соблюдения местной устойчивости листов составного сечения учитываются требования пп. 7.16* и 7.23* СНиП II-23-81* с соблюдением гарантии, что исходное значение не превысит расчетного значения , на каждом шаге итерации, подобно тому, как это выполнялось при расчете центрально-сжатых элементов.

На первом этапе расчета следует воспользоваться методом п. 28.14 и завершить корректировку предварительного расчета, применив рекомендации п. 28.15.

На первом шаге итерации следует принять =, исходя из следующего:

= 1 при ;

=2 при ;

= 3 при ,

где

;

;

.

Гибкость листов двутаврового сечения при обеспечении их местной устойчивости в соответствии с требованиями пп. 7.14* и 7.23* СНиП II-23-81* определяется из выражений:

; при 2,0; при .

В случае проектирования сечения с неустойчивой стенкой значение l_w принимается больше величины, указанной выше. При этом ;.

Из выражения (197) с учетом и получим , где определяется в соответствии с п. 28.13 (на первом шаге или 1,5 при проектировании сечения с неустойчивой стенкой).

Заметим, что = 1 для сечения с устойчивой стенкой.

Далее определим ;D=B_xC_x где ; (для сечений с устойчивой стенкой );

;

,

где ;;.

При несовпадении вычисленного значения , с первоначально принятым значением расчет следует повторить, принимая исходные данные предшествующего этапа. При этом ;;;;.