Розрахункові довжини елементів просторових ґратчастих конструкцій

1.9.2.1 Розрахункові довжини і радіуси інерції перерізів і стиснутих і ненавантажених елементів просторових конструкцій (рис. 1.9.3), виконаних з одиночних рівнополичкових кутиків при визначені гнучкості слід приймати за табл. 1.9.4 з урахуванням табл. 1.9.5 і 1.9.6.

 

1.9.2.2 Розрахункові довжини і радіуси інерції стиснутих елементів, виконаних з одиничних рівнополичкових кутиків, при визначені гнучкості слід приймати:

- для поясів – за табл. 1.9.4;

- для розкосів хрестової ґратки за рис.1.9.3, а, д: у площині грані – такими, що дорівнюють довжині і радіусу інерції ; з площини грані – такими, що дорівнюють повній довжині розкосу і радіусу інерції відносно осі, паралельної до площини грані;

- для розкосів за рис.1.9.3, а, в, г, д, е – такими, що дорівнюють довжині і радіусу інерції .

 

Рис. 1.9.3. Схеми просторових ґратчастих конструкцій із вузлами в суміжних гранях: а, б, в –суміщеними; г, д – не суміщеними; е – частково суміщеними (позначення – див. табл. 1.9.4 і 1.9.5)

 

 

Таблиця 1.9.4 Розрахункові довжини просторових конструкцій, елементи якої виконані з одиночних рівнополичкових кутиків

 

Елементи просторових конструкцій
Пояси:
­ за рис. 1.9.3, а, б, в
­ за рис. 1.9.3 г, д
­ за рис. 1.9.3, е
Розкоси:
­ за рис. 1.9.3, а, д
­ за рис. 1.9.3, б, в, г, е,
Розпірки:
­ за рис. 1.9.3, б, е
­ за рис. 1.9.3, в
Позначення, прийняті в табл. 1.9.4 (рис. 1.9.3): – умовна довжина, що приймається за табл. 1.9.5; – коефіцієнт розрахункової довжини, що приймається за табл. 1.9.6. Примітка Розкоси за рис. 1.9.3, а, дв точках перетину повинні бути скріплені між собою зварними або болтовими з’єднаннями.

 

Таблиця 1.9.5 Умовні довжини елементів просторових конструкцій

 

Конструкція вузла перетину елементів ґратки	Умовна довжина розкосу при підтримувальному елементі
розтягнутому	непрацюючому	стиснутому
Обидва стрижні не перериваються			0,8 ld1
Підтримувальний елемент переривається і перекривається фасонкою; розглядувальний елемент не перекривається:
­ у конструкціях за рис. 1.9.3, а
­ у конструкціях за рис. 1.9.3, д
Вузол перетину елементів закріплений від горизонтального переміщення з площини грані (діафрагмою тощо)
Позначення, прийняте в табл. 1.9.5 (рис. 1.9.3). , де і – найменші моменти інерції поперечного перерізу відповідно пояса і розкосу.   Примітка При або у формулах табл. 1.9.5 слід приймати відповідно або .

 

Таблиця 1.9.6 Коефіцієнти розрахункової довжини розкосу

 

Прикріплення розкосу до поясів	Значення n	Значення при , що дорівнює
до 60 включно	понад 60 до 160 включно	понад 160
Зварними швами або болтами (не менш як двома), розміщеними вдовж розкоса	До 2	1,14	0,54 + 36	0,765
Понад 6	1,04	0,54 + 28,8	0,740
Одним болтом	За будь яких значеннях	1,12	0,64 + 28,8	0,820
Позначення, прийняті в табл. 1.9.6: – див. табл. 1.9.5; – довжина, яка приймається такою, що дорівнює: – для розкосів за рис. 1.9.3, б, в, г, е; за табл.1.9.5 – для розкосів за рис. 1.9.4, а, д. Примітки: 1. Значення коефіцієнту при слід визначати за допомогою лінійної інтерполяції. 2. У випадку, коли один кінець розкосу прикріплюється до пояса без застосування фасонки за допомогою зварних або болтових з’єднань, а другий кінець – через фасонку, коефіцієнт розрахункової довжини розкосу слід приймати таким, що дорівнює ; при прикріпленні обох кінців розкосу до поясів через фасонки – . 3. Кінці розкосів за рис. 1.9.3, в слід прикріплювати, як правило, без застосування фасонок. У цьому випадку при їхньому прикріпленні до розпорки і пояса за допомогою зварних швів або не менше як двох болтів, розмішених вздовж довжини розкоса, значення коефіцієнта слід приймати як при . У випадку прикріплення кінців розкоса одним болтом значення коефіцієнта приймають за цією таблицею, а при обчисленні значення згідно з табл. 1.9.4 замість значення приймають значення .

 

1.9.2.3 Розрахункові довжини і радіуси інерції елементів, виконаних із труб чи парних кутиків, слід приймати відповідно до вимог п.п. 1.9.1.1 – 1.9.1.3.

1.9.3 Розрахункові довжини колон (стійок)

1.9.3.1 Розрахункові довжини колон (стійок) постійного по довжині перерізу або окремих ділянок ступінчастих колон слід визначати за формулою

 

, (1.9.2)

 

де – геометрична довжина колони, окремої її ділянки або висота поверху;

– коефіцієнти розрахункової довжини.

 

1.9.3.2 При визначені коефіцієнтів розрахункової довжини колон (стійок) значення поздовжніх сил в елементах системи слід приймати, як правило, для тієї ж самої комбінації розрахункових навантажень, для якої виконується перевірка стійкості колон (стінок) та елементів їх перерізів відповідно до вимог розділів 1.4 і 1.6 цих норм.

Допускається визначати коефіцієнт розрахункової довжини колони постійного по довжині перерізу та окремої ділянки ступінчастої колони лише для такої комбінації розрахункових навантажень, яка характеризується найбільшим значенням повздовжнього стискуючого зусилля у колоні та на окремій її ділянці, і одержані значення коефіцієнту μ; використовувати для інших комбінацій навантажень.

При визначенні коефіцієнтів розрахункової довжини колон (стійок) рам необхідно розрізняти розкріплені (невільні) і нерозкріплені (вільні) рами. У першому випадку вузли кріплення ригелів до колон закріплені від горизонтальних переміщень у площині рами; у другому випадку – не закріплені від таких переміщень.

Рами з жорсткими спряженням ригелів і колон та жорстким защемленням колон у фундаментах, такі що розкріплені у своїй площині елементами жорсткості (системою в’язей, стінками, жорсткими дисками покриттів і перекриттів та іншими конструкціями), слід вважати невільними, якщо жорсткість на зсув розкріпленої елементами жорсткості рами не менш як у 6 разів перевищує відповідну жорсткість рами без розкріплювальних елементів жорсткості.

 

1.9.3.3 Коефіцієнти розрахункової довжини μ колон (стійок) постійного по довжині перерізу слід визначати залежно від умов закріплення їхніх кінців і виду навантаження. Для деяких випадків опорного закріплення і виду навантаження значення коефіцієнту μ; наведені в табл. 1.9.7.

Коефіцієнти розрахункової довжини колон (стійок) постійного по довжині перерізу з пружними закріпленнями кінців слід визначати за формулами, наведеними у табл. С2 додатку С.

 

Таблиця 1.9.7 Коефіцієнти розрахункової довжини стійок

 

Схема опорного закріплення колон (стійок) і вид навантаження
m	1,0	0,7	0,5	2,0	1,0	2,0	0,725	1,12

 

1.9.3.4 Коефіцієнти розрахункової довжини ; колон постійного по довжині перерізу у площині вільних і невільних рам при жорсткому спряженні ригелів з колонами і при однаковому завантажені розміщених в одному рівні вузлів, слід визначати за формулами табл. 1.9.8.

 

Таблиця 1.9.8 Формули для визначення коефіцієнта розрахункової довжини колон рам

 

Схема рами	Коефіцієнт у формулах (1.9.3) – (1.9.7)	Коефіцієнт ;
	п
Вільні рами
	–		(1.9.3)
	–
	–		(1.9.4)
	–
	Верхній поверх	При n Ј 0,2 ; (1.9.5)   при n > 0,2 (1.9.6)
Середній поверх
Нижній поверх
Невільні рами
	Верхній поверх	(1.9.7)
Середній поверх
Нижній поверх
Позначення, прийняті в табл. 1.9.8: – моменти інерції розрахункових перерізів ригелів, які прилягають відповідно до верхнього і нижнього кінця колони, що перевіряється; – відповідно момент інерції розрахункового перерізу і геометрична довжина колони, яка перевіряється; – прольоти рами; – кількість прольотів; ; ; ; .
Примітки: 1. Для крайньої колони вільної багатопрольотної рами коефіцієнт слід визначати при значеннях і , прийнятих як для колон однопрольотної рами. 2. Для однопрольотної багатоповерхової рами при обчисленні і у формулах (1.9.5) – (1.9.7) слід приймати .

 

1.9.3.5 Коефіцієнти розрахункової довжини колон (стійок) 1-го ярусу однопрольотних і багатопрольотних рам допускається визначати відповідно до табл. C.3 додатка C.

 

1.9.3.6 При відношенні (де Н – повна висота вільної багатоповерхової рами, В – ширина або загальний прольот рами) повинна бути перевірена загальна стійкість рами в цілому як консольного стрижня наскрізного перерізу, защемленого на опорі.

 

1.9.3.7 При нерівномірному навантаженні верхніх вузлів колон у вільній одноповерховій рамі і наявності жорсткого диска покриття або горизонтальних розпірок, розташованих по верху усіх колон і спрямованих з площини рами, коефіцієнти розрахункової довжини найбільш навантаженої колони у площині рами слід визначати за формулою

 

, (1.9.8)

 

де ; – коефіцієнт розрахункової довжини колони, що перевіряється, обчислений за формулами (1.9.3) і (1.9.4) табл. 1.9.8;

, – відповідно момент інерції перерізу і поздовжнє стискуюче зусилля у найбільш навантаженій колоні розглядуваної рами;

, – відповідно сума розрахункових поздовжніх зусиль і моментів інерції перерізів усіх колон розглядуваної рами і не більш, як чотирьох сусідніх рам (по дві з кожного боку розглядуваної рами); при цьому всі поздовжні зусилля слід визначати для тієї ж самої комбінації розрахункових навантажень, при якій в колоні, що перевіряється, виникає розрахункове поздовжнє зусилля N_с.

 

1.9.3.8 Коефіцієнти розрахункової довжини ; окремих ділянок ступінчастих колон у площині рами рекомендується визначати згідно з додатком Т.

При визначенні коефіцієнтів розрахункової довжини ; для ступінчастих колон рам одноповерхових промислових будівель допускається:

­ не враховувати вплив ступеня завантаження і жорсткості сусідніх колон;

­ для багатопрольотних рам (з кількістю прольотів два і більше) за наявності жорсткого диска покриття або горизонтальних поздовжніх і поперечних в’язей із розпірками, розташованими по верху всіх колон, які забезпечують просторову роботу каркасу будівлі, визначати розрахункові довжини колон як для стійок, нерухомо закріплених у рівні вузлів спряження з ригелем рами.

 

1.9.3.9 При визначенні коефіцієнтів розрахункової довжини колон рамних систем згідно з п.п. 1.9.3.3 – 1.9.3.8 допускається враховувати вплив характеру деформування системи під навантаженням відповідно до додатку С.

 

1.9.3.10 Розрахункові довжини колон у напрямку з площини рами рекомендується, як правило, приймати такими, що дорівнюють відстані між вузлами закріплення колони від горизонтальних переміщень з площини рами (опорами колон, підкранових балок і підкроквяних ферм, вузлами кріплення елементів в’язей і ригелів тощо). Розрахункові довжини допускається визначати на підставі розрахункової схеми, яка враховує фактичні умови закріплення колон.

 

1.9.3.11 Розрахункову довжину гілок плоских опор транспортерних галерей рекомендується приймати такою, що дорівнює:

­ у поздовжньому напрямку галереї (з площини опори) – висоті опори (від низу бази до осі нижнього пояса ферми або балки), помноженій на коефіцієнт ;, визначений як для стійок постійного по довжині перерізу залежно від умов закріплення їхніх кінців;

­ у поперечному напрямку галереї (в площині опори) – відстані між центрами вузлів; при цьому повинна бути перевірена загальна стійкість опори в цілому як консольного стрижня наскрізного перерізу, защемленого в основі.