1.Номенклатура и область применения металлических конструкций.

1.Номенклатура и область применения металлических конструкций. 1)Одноэтажное пром. здание: -однопролётное -многопролётное -с пролётами разной высоты -с цельнометаллическими или смешанными каркасами 2)многоэтажные производственные здаения: применяются в городском строительстве, где плотная застройка 3)высотные здания 4)Большепролётные покрытия зданий и сооружений: спортивные сооружения, рынки, театры, выставочные павильоны, пролёты 100-150 м и более 5)мосты и эстакады: применяются при больших и средних пролётах или при сжатых сроках строительства 6) высотные сооружения: антенны, радиовещание и сотовая связь, телевещание высотой 200-500 м, линии воздушных электропередач 20-40м, вытяжные башни для поддержания газоотводящих стволов, дымовых и вентиляционных труб, башни морских стационарных платформ для добычи нефти и газа на континенте и в океане 7)Листовые конструкции: тонкостенные пластины и оболочки разнообразных форм -резервуары(хранение кислот, нефти, щелочей) вместимость до 200000м3 -бункеры и силосы: для хранения и перегрузки сыпучих материалов. Силосы отлич. от бункеров большим отношением высоты к размерам в плане. - трубопроводы большого диаметра- по перекачке нефти газа, для хим производства. 8)_ Крановые и др. подвижные конструкции: конструкции мостовых, башенных и козловых кранов, конструкции крупных экскаваторов и крупных строит. машин, затворы и ворота гидротехнических сооружений.	2. Достоинства и недостатки металлических конструкций. 1) Прочность – это свойство металлов сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, возникающим под действием нагрузки и др. факторов 2) упругость – св-во металлов восстанавливать свою первоначальную форму и объём после прекращения действия нагрузок и воздействий, вызывающих деформацию тела. 3) Пластичность – св-во металла сохранять свою несущую способность в процессе деформирования. 4) Хрупкость – способность твёрдого тела разрушаться при механич. воздействии без макроскопически выраженной остаточной деформации 5) твёрдость – св-во металла сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела 6)Ползучесть – св-во металла непрерывно деформироваться во времени при постоянной t и постоянном напряжении(постоянной нагрузке)	3.Структура стали. Сталь-сплав железа с углеродом.чистое железо плавиться при температуре 1535С. При понижении тем-ры образ-ся сначала б-Fe с так называемой объемно-центрированной кристаллической решеткой. При тем-ре ниже 1400 обр-сяy-Fe – гране-центрированная кристаллическая решетка При темп-ре 910 образуется альфа-Fe с ГЦК. Температура плавления зависит от сод.углерода в стали. Чем больше содержания углерода, тем ниже тем-ра плавления. При понижтем-ах образуется твердый раствор углерода в гамма-Fe, кот наз-ся аустенит. При тем-ре 910 образуется твердый р-р углерода в альфа-Fe, кот наз-ся феррит (в феррите углерода содержится очень мало, это почти чистое железо). При выделении все большего кол-ва феррита из аустенита последний насыщается углеродом и при тем-ре 730 образуется перлит. Перлит- это смесь пластинок феррита и цементита(Fe3C). Феррит малопрочный и пластичный мат-л. Цементит имеет высокую прочность и очень жесткий материал В низколегированных сталях структура аналогична. Повышение прочности достигается легированием(добавки хим-их эл-ов). Легированные эл-ты входят в твердом растворе с ферритом или образ карбиды(соединения с углеродом, кот упрочняют феррит или перлит). 4. Химический состав стали, вредные примеси. Углеродистая сталь состоит из железа и углерода с некоторой добавкой кремния Si или алюминияAl и др.(Cu, Mg). 1) углерод <0.22% повышает прочность, снижает пластичность, ухудшает свариваемость. 2) кремний 0.3-0.1% - повышает прочность, ухудшает свариваемость, снижает стойкость против коррозии. 3) алюминий - хороший раскислитель, нейтрализует вредное влияние фосфора, повышает ударную вязкость. 4) марганец - повышает прочность и вязкость, снижает влияние серы. 5) медь - повышает прочность, но увеличивается стойкость против коррозии. На 7% способствует старению стали. Легирующими эл-ми явл-ся: хром, вольфрам, молибден, титан, бор, азот, никель. Вольфрам и молибден значит повышают твердость, сниж пластичность. Никель - повышает прочность и пластичность. Вредные примеси: фосфор повышает хрупкость при пониженных тем-ах, сера – делает сталь красно-ломкой, склонной к образованию трещин(800С), кислород повышает прочность, водород как и сера. Легированные стали обозначяются по хим-ому составу 09Г2С(09-содержание углерода в сотых долях процента 0.09%, Г-содержхим-их эл-ов,
4.химический состав стали, вредные примеси. Углеродистая сталь состоит из железа и углерода с некоторой добавкой кремния Si или алюминияAl и др.(Cu, Mg). 1) углерод <0.22% повышает прочность, снижает пластичность, ухудшает свариваемость. 2) кремний 0.3-0.1% - повышает прочность, ухудшает свариваемость, снижает стойкость против коррозии. 3) алюминий - хороший раскислитель, нейтрализует вредное влияние фосфора, повышает ударную вязкость. 4) марганец - повышает прочность и вязкость, снижает влияние серы. 5) медь - повышает прочность, но увеличивается стойкость против коррозии. На 7% способствует старению стали. Легирующими эл-ми явл-ся: хром, вольфрам, молибден, титан, бор, азот, никель. Вольфрам и молибден значит повышают твердость, сниж пластичность. Никель - повышает прочность и пластичность. Вредные примеси: фосфор повышает хрупкость при пониженных тем-ах, сера – делает сталь красно-ломкой, склонной к образованию трещин(800С), кислород повышает прочность, водород как и сера. Легированные стали обозначяются по хим-ому составу 09Г2С(09-содержание углерода в сотых долях процента 0.09%, Г-содержхим-их эл-ов,	5.Классификация строительных сталей 1)По прочностным свойствам: -обычной прочности σy. <290 МПа -повышенной прочности 290≤ σy< 400 МПа -высокой прочности σy ≥400 МПа 2)По химическому составу -углеродистые- стали не содержащие легирующих элементов. -легированныеуглеродистые -малоуглеродистые(до 0,3% Углерода) -среднеуглеродистые(от 0,3 до 0,5) - высокоуглеродистые(от 0,5 до 2) 3) По виду выплавки или степени раскисления - кипящая сталь(КП). Характеристики: имеют высокие показатели по текучести и временному сопротивлению, но при этом хуже сопротивляются хрупкому разрушению и старению. В процессе производства 5%-деффект -Спокойная сталь(СП). особенность: «Спокойно» застывает в форме, т.к. в неё введены спец. элементы-раскислители. СП более однородна, лучше сваривается, лучше сопротивляется динамическим воздействиям и хрупкому разрушению. На 12 % дороже чем КП. 15%-деффект. -Полуспокойная сталь(ПС). Занимает промежуточное положение между КП иСП и в поцессе производства 8% -деффект. группа углеродистая стальБСт3КП-кипящая сталь. 0,3 % углерода 4)По качеству. -особого качества -высококач.-Качественные -обычн. кач. Обычного кач. подразд. на Группы(А,Б,В) 1)А-гарант. механич. свойства стали и подразд на три категории, которые обознач цифрами в конце маркеровки. (буквы перед маркировкой в отлич. от Б и В не ставятся.) 2)Б-гарант. химич состав и имеет две категории. 3)В- гарантирует как химич. состав так и механи. св-ва. Имеет 6 категорий. Качественные углеродистые стали маркеруются иначе.:сталь 10, сталь20, сталь25 и так до 80. Цифры – сод-ие углерода в сотых долях процента Легированная сталь – это сталь св-ва которой определяются содержанием легирующих элементов. Подразд. условно на 3 группы. -низколегированные(Содерж 1 и >лигир. элементов с суммарной массовой долей не > 2% -среднелегированные --//-- 2,5-10% -высоколегированные --//--10-55% 5)По способу производства -мартеновские -бессемеровские -конверторные -электростали -стали электорошлакового переплава. 6)По назначению -конструкционные -инструментальные -стали с особыми свойствами. 7) В зависимости от вида поставки -термообработанные(термич. улучш.) -горячекатанные.	6. Работа стали на растяжение,диаграммы деформирования 1. сталиобычнойпрочности 2. упругаясталь 3. высокопрочностнаясталь σy – предел текучести σu– временное сопротивление σp– предел пропорциональности σ0,2 - условный предел текучести (остаточная деформация =0,02%) В первой стадии до предела пропорциональности происходят упругие деформации – это стадия упругой работы. После снятия нагрузки образец принимает первоначальные изменения. Последующее увеличение напряжений приводит к развитию больших деформаций изделия, при постоянных напряжениях – к к образованию площадки текучести. Этой стадии соответствует напряжение предела текучести. Предел текучести – напряжение при котором деформации растут без увеличения нагрузки. После снятия нагрузки упругая часть деформаций возвращается, а необратимая остается приводя к остаточным деформациям. Стадию работы материала в которой происходит повышение сопротивления внешним воздействиям после площадки текучести до временного сопротивления, называют стадией самоупрочнения. В этой стадии материал работает как упругопластический. Временное сопротивление – наиболее условное напряжение в процессе разрушения образца. При переходе ко временному сопротивлению деформации начинают концентрироваться в наиболее слабом месте, образуя шейку. Сечение в месте шейки интенсивно уменьшается, что приводит к повышению напряжений в месте сужения, поэтому, несмотря на то, что нагрузка на образец снижается, по месту образ
7.Влияние наклепа на механические характеристики стали Повторноенагружение в пределах упругих деформаций (до предела упругости) не изменяют вида диаграммы работы стали; Нагружение и разгрузка будут происходить по одной линии. Если образец загрузить до пластической стадии и затем снять нагрузку, то он не вернется к первоначальному состоянию с сохранением прежних размеров, появится остаточная деформация (эпсилом ост.). При повторномнагружении образца после некоторого отдыха он снова работает упруго, повторяя прямую нагрузку, но только до уровня предыдущего нагружения. То же самое будет и в том случае, если разгрузку начать после того, когда будет пройдена вся площадка текучести. В этом случае при повторныхнагружениях сталь не будет иметь площадку текучести. При повторномнагружении без перерыва диаграмма разгрузки и нагрузки имеет петлеобразный характер. Повышение упругой работы материала в результате предшествующей пластической деформации называют наклепом. При наклепе искажается атомная решетка, она закрепляется в новом деформированном состоянии. В состоянии наклепа сталь становится более жесткой, пластичность стали снижается, повышается опасность хрупкого разрушения, что неблагоприятно сказывается на работе строительной конструкции. Наклеп возникает в процессе изготовления конструкции при холодной гибке элементов, пробивке отверстий, резке ножницами. В некоторых случаях, когда снижение пластичности не имеет большого значения, наклеп используют для повышения пределов упругой работы (например, в тонкой высокопрочной проволоке для висячих и предварительно напряженных конструкций, в холоднотянутой арматурной проволоке). Повышение предела текучести допускается также учитывать при расчете элементов из гнутых профилей, где в зоне гиба металл получает наклеп.	8.Работа стали при повторных нагрузках. Упругие деформации обратимы→повторноезагружение в этой стадии не отражается в работе материала. Повторное загружение выше упругой стадии работы без перерыва между 1-ым и 2-ым загружением ведет к увеличению пластических деформаций, вследствие искажения структуры при первом загружении. При большом перерыве между 1-ым и 2-ым загружением упругие св-ва материала восстанавливаются до пределов, предшествующих загружению (это повышение упруги свойств наз. наклепом) вследствие старения и закрепления кристаллической решетки в новом положении. При повторных нагружениях в пределах наклепа материал работает как упругий, но полное удлинение уменьшается в результате необратимых остаточных деформаций, т.е. металл становится как бы более жестким. Рис. Диаграммы деформации стали а) без перерыва б)с перерывом (после отдыха)	9.Концентрация напряжений в металлических конструкциях. В тех местах, где имеются искажения сечения (около отверстий, трещин, утолщений и т.п.) происходит искривление линий силового потока и их сгущение около препятствий (см. рис.), что приводит к повышению напряжений в этих местах. Рис. а) около отверстий б) около трещин Коэффициентом концентрации наз. отношение максимального напряжения в местах концентрации к номинальному, равномерно распределенному по ослабленному сечению. Коэфф. концентрации у круглых отверстий и полукруглых выточек равен 2-3; в местах острых надрезов достигает 8-9. При статических нагрузках и нормальной температуре концентрация напряжений существенно не влияет на несущую способность, поэтому при расчете элементов металлических конструкций притакого вида воздействиях их влияние на прочность не учитывается.

10Работа стали при сложном напряженном состоянии. СНС характеризуется наличием 2-х или 3-х взаимно перпендикулярных напряжений σ1, σ2, σ3, действующих одновременно. При расчете 2-х основного состояния. σ1≠0, σ2≠0, σ3≠0. При растяжении в 2-х направ. повыш. σТ, σпропорц, σпроч., уменьшается σТ, сильно сокращается ε – однозначное НС. При раст. в одном направлении и сжатом в другом наблюдается обратная картина - разнозначное НС. Характер диаграммы зависит от соотношения σ1 и σ2. Наиболее жестко сталь работает при σ1=σ2, наиболее пластично при σ1= -σ2 (чистый сдвиг).Однозначное напряженное состояние – неблагоприятное, т.к. способствует хрупкому разрушению. Разнозначное более благоприятное. Наличие σ3 усугубляет работу стали. Работа стали существенно зависит от напр. сосотояния.	11.Группы и виды предельных состояний. В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течении срока службы, учитываются следующие предельные состояния: 1. По потере несущей способности или полной непригодности к эксплуатации конструкций. 2. По затруднению нормальной эксплуатации сооружений. К предельным состояниям 1-ой группы относятся: а) общая потеря устойчивости формы б) потеря устойчивости положения в) разрушения любого характера г) переход конструкции в изменяемую систему д) качественное изменение конфигурации д) состояния, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации. Первая группа по характеру предельных состояний разделяется на две подгруппы: а) по потере несущей способности (первые пять состояний) б) по непригодности к эксплуатации (шестое состояние). К предельным состояниям 2-ой группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию, или снижающие долговечность из-за появления недопустимых перемещений.	12,13. Расчёт конструкций по предельным состояниям. Расчёты выполняются по макс. расчётным нагрузкам и воздействиям, возникающих в условиях нормальной эксплуатации. ,где -усилие в расчётном элементе конструкции(ф-я нагрузок и др. воздействий), - предельное усилие, которое может воспринять элемент(ф-я св-в и размера материала). -определяется от расчётных нагрузок . ,где -нормативные нагрузки; -коэфиц. надёжности по нагрузке; -коэф. надёжности учитывающий степень ответственности здания. - коэф. сочетаний. ,где -усилие от =1 S- усилие, которое может быть воспринято сооружениями. ,гдеR- расчётное сопротивление() -геом. хар-ки сечения -расч. сопр. по пределу текучести - расч. сопр. по временному сопр . , , где , -нормативные сопр.; -коэф. надёжности по материалу. -коэф. надёжности по ( =1.3) - коэф. условие работы. Для 1 группы предельных состояний, по остаточным или полным перемещениям. ,где - перемещение вызванное единичной нагрузкой. - предельное остаточное перемещение.
14.Нагрузки и воздействия. Классификация: по времени действия а) постояные(собств. вес зданий, вес и давл. грунта, предварительное напряжение) б) временые – длительные (вес стационарного оборудования, вес жидкости в оборуд., нагр. в складских помещениях) - кратковременные (атмосферные, нагр. на перекрытия от людей) в) особые(сейсмические, аварийные, взрывные) Нормативные нагрузки а) постоянные определяются по массе конструкции при проектировании. б) временно-длительные по СНиПам, каталогам. в) кратковременные на основе опыта эксплуатации, по результатам испытаний. г) ветровые среднесоставляющие ветровой нагрузки -скоростной напор ветра(по СНиП) в зависимости от района строительства. К-попр. коэф. Учитывающий тип местности и высоту С- аэродинамический коэф-т. д) гололёдные нагр(при расчёте антенн, мачт) е) сейсмические нагр(в зависимости от бальности территории) Расчётные нагрузки определ. умн. нормативных на коэф. -учитывает изменчивость нагр. вследствии случайных отступлений от заданных усл. экспл. Устан-ся после статистич. Обработки данных наблюдений. Коэф. массы кон-й зависит от вида материала Стальн.-1,05; дерев.-1,1; утеплители, засыпки-1,3(1,2); крановое оборудование-1,1. Снег - Ветер - не учитывает динамичности нагр.	15.Сочетания нагрузок и усилий. Вероятность одновременного появления нескольких нагрузок существенно ниже вероятности появления одной из них. Чем сложнее сочетание, тем <вероятн. появл-я наиб-го значения нагрузок. Вводится коэф. сочетаний: - основное сочетание: а) первое: постоян.+ длит.воздейстия+ 1 кратковр. нагрузка ( =1) б) второе: постоян.+ длит.воздейстия+(2-и >кратковр. нагрузка)* ; ( =0,9) -особые сочетания: постоян.+ длит.воздейстия+(1-и >кратковр. нагрузка)* +особ. нагрузка; ( =0,8)	16.Нормативное сопротивление стали по пределу текучести Механические св-ваустанавл. на основе статической обработки результатов определения механ. св-в материалов выпускаемых в промышленности Принимают , , где -нормативные сопр. по пределу текучести; ,-нормативные сопр. по временному сопр.; -коэф. надёжности по материалу; -расч. сопр. по пределу текучести - расч. сопр. по временному сопр.
17.Коэфф-т надёжности по временному сопротивлению. , , где ,-нормативные сопр. по временному сопр.; -нормативные сопр. по пределу текучести -коэф. надёжности по материалу; -расч. сопр. по пределу текучести - расч. сопр. по временному сопр. - коэф. условие работы. Учитывает обстоятельства не нашедшие учёта в расчётах и установление расчётных характеристик. -коэф. надёжности по назначению и ответственности здания. -для пром. зданий - для с/х зданий. -коэф. надёжности по временномусопр. ( =1.3)	18.Расчет на прочность центрально-растянутых и сжатых эл-ов.условие прочности. σ=N/A≤[σ] [σ]={Ryγc;Ru∙γc/γm Работа стальных эл-ов при центральном растяжении при условии обеспеч его устойчивости полностью соответствует работе материала при простом сжатии.Предполагают, что напряжения в сечении таких эл-овраспредел равномерно. В соответствии с неравенством 1-ого предел состоян проверка прочности централ сжатых либо растянутых эл-ов выглядит вот так: σ=N/Aн≤[σ] , где N-предельная сила в эл-те получен от ркасчет. Нагрузок R-расчетное сопротивление Ry,если в стержне не допускается развитие пластических деформаций.Если же пластические деформации допускаются, то рпинемается небольшим м/д Ryи Ru/γm.	19Проверка прочности изгибаемых эл-ов по нормальным напряжениям в упругой и упругопластической области ра боты стали. а)для изгибаемых эл-ов, балок изменен деформ по высоте происходит по линейн закону и напряжен распредел аналогично вплоть до предела текучести σТ. σ=ε∙Е Напряжение в любой точки от нейтральной оси: σ=М∙y/I Максимальные напряжения будут в самой крайней точке сечения при ymax=h/2.Отношение момента инерции Ix расстоянию от нейтральной точки до наиболее удален края ymax=h/2 назыв. Моментом сопротивления W= Ix/ ymax=2 Ix/h Тогда максимал напряжения в наиболее удален точки сечения будут равны: σ=M/Wx.min≤[σ]=Ryγc Проверка прочности по нармалнапряжен-этоIгр предел состоян, т е максимал изгиб момент рассчит-ся по расчетным нагрузкам. б)При увелич нагрузки, крайние волокна раньше других достигают предела текучести σТ и рост напряжен в них прекращается (стадия б).при этом в центральн части остается упругое ядро, высотой а, где напряжен не превышает предела текучести σ<σТ.Прогиб балки резко возрастает и эпюра моментов приближается к М пластическ. Эта стадия работы стали назыв упругопластической. Полное исчерпание несущей способности произойдет, когда а→0. в)введем коэф С, характеризующий резерв несущей способности при упругопластич работе. Тогда С=Мпл/М=Wпл.x/Wx. Следовательно формула проверки прочности при упругопластич работе матер.приобретает вид:σ=М/(Wx∙C)≤Ry∙γc. При изгибе в 2-ух плоскостях формула проверки прочности имеет вид: σ=Мx/(Wx,min∙Cx)+ Мy/(Wy,min∙Cy)≤ Ry∙γc. Wx,min, Wy,min-минимал моменты сопротивлен относительно соответствующих осей.

20.Проверка прочности изгибаемых элементов по касательным напряжениям Проведём проверку прочности по наибольшим касательным напряжениям: Где: Rs -расчетное сопротивление сдвигу (срезу)=0,58*Ry; Sy -статич-ий м-нт инерции; -коэф условий работы. tw-толщина стенки балки; bf-полка; h -высота; Проверка прочности по касательным напряжениям – I гр. пред сост-ий (эп. моментов; мах изгиб.м-нт и сила рассчит-ся на расчётную нагрузку)	21.Проверка прочности изгибаемых элементов по приведённым напряжениям При возд-ии на балку одновременно с норм-ми напряж-ми местных напр-ий , возн-ет сложнонапряжённое деформир-оесост, тогда проверка прочности произв-ся по приведенным напряжениям: ; Где: = -локальные напряжения; если данные напряжения отсутствуют, то где: 1,15-коэф, учитывающий развитие в пластических деформациях.	22.Общая усталость плоской формы изгиба элемента. Условие усталости. При изгибе балки, при достижении шарнира пластичности, происходит её выпучивание, т. е. вследствие закручивания балки появ-ся дополнит-ыйэксц-т. В завис-ти от приложения нагрузки (либо к верх-у, либо к нижн-у поясу), эксцентриситет соотв-но увелич-ет, либо уменьшает закручивание балки. Приложение нагрузки к верхнему поясу гораздо опаснее. При проверке общей устойчивости, мах напряжение от изгиба сравнивается с критическим (условие устойчивости): Вводим коэф усталости балки тогда формула проверки прочности приобретает следующий вид: Проверка общей устойчивости не требуется: 1 При передаче нагрузки ч/з сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки, и жестко с ним связанный. 2 При отношении расчётной длины балки к ширине сжатогопояса , не превышающего предельных значений: .
23 Потеря устойчивости центрально-сжатого стержня: формы потери устойчивости, расчётная длина, гибкость стержня. Форма потери устойчивости зависит от способа закрепления концов стержней, значения критических напряжений, а следовательно и от коэффициента продольного изгиба(фи). Приведённые в таблице значения коэффициента фи присущи для основного случая, когда стержень с 2-х концов закреплён шарнирами, а мю =1. Для других способов закрепления функцию фи можно привести к основному случаю, путём замены действительной длины на расчётную , т. е. вводим данный коэффициент мю, учитывающий способы закрепления концов стержней, в этом случае гибкость стержня равна:	24. Проверка устойчивости центрально-сжатых стержней. При шарнирном закреплении торцов, критическая сила, при которой стержень может изогнуться в плоскости наименьшейжёсткости, определяется по ф-ле Эйлера: ; При этом, напряжения в стержне от критической силы наз-ся критическим напряжением: ; где: i-радиус инерции стержня: Где: лямбда- гибкость стержня = L/i; Из полученной формулы видно, что критические напряжения зависят от гибкости стержня, а гибкость – зависит от геом размеров сечения эл-та, следовательно, несущая способность самого эл-та м. б. исчерпана, в рез-те того, что напряжения в конструкции достигли предела текучести (сигма у) или – (сигма т) потеря прочности или критического напряжения; (сигма кр)- потеря устойчивости. Введём коэфф. Запаса Получим - ф-ла проверки устойчивости центрально сжатыхсплошностенчатых эл-ов. Где коэф фи уменьшающий расч сопротивление до значений обеспечивающих устойчивое равновесие (коэф продольного изгиба/безопасности).	25Условие прочности внецентренно- нагруженных стержней Расчет на прочность. Предельные состояния по прочности внецентренно растянутых (растянуто-изогнутых) и внецентренно сжатых (сжато-изогнутых) элементов конструкций при динамических воздействиях, а также элементов конструкций, выполненных из сталей высокой прочности с расчетным сопротивлением R>580 МПа, определяются достижением наибольшими фибровыми напряжениями расчетного сопротивления. Их расчет выполняется по упругой стадии работы материала по формуле:N/Aht±Mxy/Ixnm± Myx/Iynm≤Rγ Для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов из пластичных сталей с пределом текучести до 580 МПа при действии статических нагрузок предельное состояние по прочности определяется с учетом развития пластических деформаций. Развитие пластических деформаций при наличии момента и продольной силы так же, как и в изгибаемых элементах, приводит к образованию шарнира пластичности, но при этом положение нейтральной оси в процессе развития пластических деформаций смещается. При увеличении момента и продольной силы на одной из сторон стержня фибровые напряжения достигают предела текучести и затем останавливаются в своем развитии. Напряжения в прочих фибрах (угол наклонной части эпюры напряжений) продолжают расти, пока, наконец, напряжения на другой стороне стержня не достигнут предела текучести, после чего пластичность распространяется на все фибры сечения. Очевидно, что разность площадей эпюр напряжений, умноженная на σ0, равна предельной продольной силе Nnp=σtA1 где A1 и A2 - площади частей сечения. Площадь определяет одну составляющую пары изгибающего момента; такая же площадь на другой стороне сечения должна определять вторую составляющую этой пары. Отсюда предельный момент Mnp=σtA1 где е - расстояние между центрами площадей A1. Таким образом, в пластической стадии напряжения от продольной силы и момента можно условно разделить. Напряжения от продольной силы занимают среднюю часть - сечения A1= A-2A2, а напряжения от момента края на площадях A2.Образование шарнира пластичности приводит к неограниченному росту перемещений. Для обеспечения эксплуатационной пригодности конструкций проверяют прочность элементов при совместном действии изгиба и осевой силы, как и изгибаемых элементов, по критерию ограниченных пластических деформаций Коэффициенты п, сх и су учитывают степень развития пластических деформаций и зависят от формы сечения.
26 Проверки устойчивости внецентренно-сжатых стержней в плоскости изгибающего момента. ; Проверка устойчивости внецентренно-нагруженных элементов в плоскости наибольшей жесткости, произв-ся по ф-ле (1). В наименьшей жесткости (2). Где: Где; (фи с)-коэф усталости. При внецентренном сжатии зависит от приведённого эксцентриситета и приведённой гибкости(лямбда с чертой). m- относительный эксцентриситет; - коэф влияния формы сечения; ; е - эксцентриситет; р - ядровое расстояние; с – коэф, учитывающий развитие пластических деформаций (коэф устойчивости).	27. Изгибо-крутильная форма потери устойчивости внецентренно-нагруженного стержня, проверка устойчивости из плоскости изгиба. При потере устойчивости внецентренно-сжатой колонны имеет изгибо-крутильную форму. Расчетная формула: - коэф. продольного изгиба при центральном сжатии. С – коэф., учитывающийизгибо-крутильную форму. Коэф. С находится в зависимости от : Если , то , Если и т.д., то идет интерполяция. - макс. изгибающий момент в средней трети сжатого стержня, но не менее половины его изгибающего момента. , то нужно провести расчет на прочность. - прочность при естественном сжатии, когда большие эксцентриситеты.

Дата добавления: 2015-09-29