ГОСТ Р 59997—2022
Приложение F
(справочное)
Прочность конструкции
(см. А.12)
F.1 Требования по А.12.6.2.4. Осевая сжимающая прочность при продольном изгибе колонны
Положения
[145]
основываются на кривых изгиба колонны в материалах СИПК (Совета по исследованиям
прочности конструкций) (SSRC — Structural Stability Research Council)
[149],
восновном на кривой 2R Перед введе
нием в
[145]
на кривой сжатия были рассмотрены сечения, изготовленные из прокатной литой стали и различных
стандартов материалов, охватывающие широкий диапазон текучести материалов. При разработке
[145]
была усо
вершенствована оценка надежности, так чтобы она отражала общее использование материала с пределом теку
чести 345 Н/мм2, более совершенные технологии выпуска стали, а также ограниченное использование стального
проката в производстве. Эта редакция опирается на увеличение парциального коэффициента сопротивления при
сжатии до 0,9 (эквивалентного 1/0,9 в настоящем стандарте).
Упоминаемая вданных AISC, кривая изгиба колонны, представляет собой кривую 2Р для
X
до потери устой
чивости в области упругих деформаций Эйлера. Кривая 2Р и, таким образом, кривая AISC относятся в основ ном
к консервативным сталям для строительства зданий, как правило, с предельными напряжениями сдвига до 345
Н/мм2, к незамкнутым сечениям, таким как широкие полки, и к несимметричным сечениям вместе с их соответ
ствующими допусками подлине/1000. Формула AISC также применяется к призматическим элементам, изготовлен
ным из серийных стальных пластин и прокатных профилей. Когда на СПБУ используется этот тип призматических
элементов, то должны применяться консервативные формулы расчета колонн. Тем не менее совет СИПК обна
ружил, что для высокопрочной стали с пределом текучести до 700 Н/мм2, которая используется для изготовления
хорд, а также замкнутых профилей, применима кривая 1Р из СИПК. Необходимо, чтобы высокопрочные стали,
используемые при изготовлении СПБУ, соответствовали повышенным производственным требованиям (например,
ограничениям по ударной вязкости по Шарпи, химическому составу и усовершенствованным процедурам по свар
ке). Кроме того, более жесткие допуски для колонн в отношении их овальности по ихдлине/1500 для изготовления
хорды СПБУ приводят к лучшему контролю их геометрии, чем при серийном производстве прокатных профилей.
Эффекты остаточных напряжений за счет сварки и вальцовки снижаются по мере увеличения предела текучести
(пластической деформации). По этой причине высокопрочная кривая 1Рдля колонны по СИПК подходит для оцен ки
элементов хорды. Хорошая аппроксимация в пределах 0,8 % от выражения по СИПК при
X=
0,0 — 2,0 показана на
рисунке
F.1
и используется в формулах
(А.175)
и
(А.176)
вА.12.6.2.4 Ь).
F.2Требования по А.12.6.3.2. Подход на основе формулы взаимодействия. Определениед
Определение правильного значения д выполняют путем вычисления номинальной прочности элемента от
носительно осей иных, чем оси х и у. Это может быть выполнено стандартным способом на основе эффективного
пластического момента (модуля) сопротивления сечения с уменьшением для локального изгиба, если применимо.
Хотя балка не обязательно изгибается в той же плоскости, что и плоскость приложения момента, когда плоскость
изгиба находится под углом к осям прямоугольной системы координат, но не предполагается, что это значительно
отражается на способности балки к изгибу.
После того как вычислена номинальная прочность при изгибе для нескольких углов между осями х иу, значе
ние т| может быть вычислено на основе графической процедуры (см. рисунок
F.2)
или с помощью итеративной про
цедуры (метод последовательных приближений). Установлено, что успешная итеративная процедура заключается
в использовании парных формул. Установлено, что а =
М’иех/Мт
и Ь = M’uey/Mny, тогда формула
{F.1)
принимает
следующий вид
__ 1п(1-Ъп)
И з)’
где начальное значение д = 1,5, а возрастающий шаг имеет вид, как это указано в формуле
(F.1)
П/+2= °.5(П/ +1+ Л/)-(
F.2)
Три выбранных угла, 30°, 45° и 60°, дают хороший разброс в диапазоне 90°. Не предполагается построение
кривой по точкам для всех значений для трех углов, необходимо найти только наименьшее значение д. Формула
все еще консервативна, хотя в значительно меньшей степени, чем для д = 1,0.
215