Розрахунок позацентрово навантажених елементів

Довгі гнучкі та короткі жорсткі позацентрово навантажені елементи залежно від розрахункової схеми можуть бути позацентрово розтягнутими (розтягнуто-зігнутими) і позацентрово стиснутими (стиснуто-зігнутими).

До позацентрово розтягнутих відносять елементи, в яких одночасна робота на розтяг та згин може відбуватися як від позацентрово розміщених розтягуючих сил (рис.3.14,а), так і від спільної дії сил, центрально розтягуючих елемент, та сил, що викликають поперечний згин (рис.3.14,б).

У позацентрово стиснутих елементах (рис.3.14,в) стискаюча сила прикладається з ексцентриситетом “е”. При одночасному прикладанні поздовжньої осьової стискаючої сили і поперечного навантаження, яке викликає згин, стержень буде стиснуто-зігнутим (рис.3.14,г).

Рисунок 3.14 - Розрахункові схеми позацентрово навантажених елементів

Розрахунок позацентрово навантажених елементів ведуть за І гр. граничних станів, а саме:

- позацентрово розтягнутих і коротких позацентрово стиснутих – на міцність в пружній стадії роботи сталі або з врахуванням розвитку пластичних деформацій;

- довгих гнучких позацентрово стиснутих – на стійкість.

Розрахунок позацентрово розтягнутих і коротких позацентрово стиснутих елементів, виконаних із сталі високої міцності з межею текучості s _у>530 МПа, при дії статичного та динамічного навантаження слід виконувати за формулою:

N M_x M_y

s = ¾ ± ¾¾ · y ± ¾¾ · x £ R_yg_c,

A_n I_{x, n} I_{y, n}

де N, M_x i M_y – абсолютні значення відповідно поздовжньої сили і згинаючих моментів при найбільш несприятливому їх сполученні;

х і у – координати точки перерізу, що розглядається, відносно його головних осей.

Стиснуто-зігнуті стержні прирівнюються до позацентрово стиснутих і обидва види стержнів розраховуються однаково.

Основними перевірками для довгих позацентрово стиснутих елементів є дві перевірки стійкості: в площині і з площини дії момента.

Умова стійкості в площині дії момента дії момента має вигляд

де j_е – коефіцієнт зниження розрахункового опору при позацентровому стиску для запобігання втрати стійкості, j_е визначається за СНиП залежно від конструктивного оформлення стержня.

j_е < 1.

Розрахунок на стійкість позацентрово стиснутих елементів постійного перерізу з площини дії моменту при згині їх в площині найбільшої жорсткості (І_х > І_у), яка співпадає з площиною симетрії, слід виконувати за формулою:

де с – коефіцієнт, який обчислюється за СНиП;

j_у –коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається як для центрально стиснутого стержня за гнучкістю