Расчет на местную устойчивость

Прямоугольные отсеки полок и стенок (далее - пластинки), заключенные между подкрепляющими их по контуру ортогональными деталями (ребрами жесткости, полка для стенки и стенка для полки), следует рассчитывать по устойчивости. При этом расчетными размерами и параметрами проверяемой пластины являются:

а-длина пластинки, равная расстоянию между осями поперечных ребер жесткости.

 - расчетная ширина пластинки равная при наличии продольных ребер жесткости у сварного или прокатного элемента – расстоянию от оси пояса (стеки) до оси крайнего продольного ребра жесткости  и или расстоянию между осями соседних продольных ребер жесткости (I=2; 3; 4; 5…).

t – толщина проверяемой пластинки;

t1 и b1 – толщина и расчетная ширина листа, ортогонального к проверяемой пластинки;

в расчетную ширину этого листа в коробчатом сечении – участок шириной , но не более половины расстояния между стенками коробки (здесь коэффициент  следует определять по п. 4.55 СНиПа).

; ; ;

здесь - коэффициент, принимаемый по табл.1 приложения 16 СНиПа.

Расчет по устойчивости пластинок следует выполнять с учетом всех компонентов напряженного состояния - , , .

Напряжения , ,  следует вычислять в предположении упругой работы материала по сечению брутто без учета коэффициентов продольного изгиба.

Максимальное  и минимальное  продольные нормальные напряжения (положительные при сжатии) по продольным границам пластинки следует определять по формулам:

; ,

где ;  - максимальное и минимальное расстояния от нейтральной оси до продольной границы пластинки (с учетом знака);

- среднее значение изгибающего момента в пределах отсека при  если длина отсека больше его расчетной ширины, то  следует вычислять для более напряженного участка длиной, равной ширине отсека; если в пределах отсека момент меняет знак то  следует вычислять на участке отсека с моментом одного знака.

Среднее касательное напряжение  следует определять (при наличии продольных ребер жесткости) по формуле:

;

;

 - среднее значение поперечной силы в пределах отсека, определяемое также, как ;

- значение касательных напряжений на продольных границах пластинки.

Поперечное нормальное напряжение  (положительное при сжатии), действующее на внешнюю кромку пластинки, следует определять:

От подвижной нагрузки по формуле

,

P – равномерно распределенное давление, принимаемое не более 19,62кН/м (2К т/м) пути;

K – класс временной нагрузки;

При расчете опорных сечений р определяется как равномерно распределенная нагрузка от опорной реакции, распределенной между опорными ребрами и стенкой.

Поперечные нормальные напряжения  на границе второй и последующих пластинок следует определять по теории упругости.

При нагрузке распределенной по всей длине пластинки, - по формуле

;

,

где  - часть высоты стенки, равная расстоянию от оси нагруженного пояса в сварных и прокатных балках или от ближайшей риски поясного уголка в балках с болтовыми соединениями до границы проверяемой пластинки.

 - полная высота стенки.

Критические напряжения , , , , ,  следует определять в предположении действия только одного из рассматриваемых напряжений , , .

Приведенные критические напряжения , ,  в общем случае вычисляют в предположении неограниченной упругости материала на основании теории устойчивости первого рода (бифуркации форм равновесия) для пластинчатых систем.

Расчет по устойчивости пластинок стенки сплошных изгибаемых элементов, имеющих поперечные ребра и несколько продольных ребер жесткости, следует выполнять:

 Первой пластинки – между сжатым поясом и ближайшим ребром по формуле:

,

 - коэффициент принимаемый по табл.2 приложения 16

 - коэффициент упругого защемления стенки, принимаемый для элементов с болтовыми соединениями равным 1,4, для сварных элементов – по табл. 4 приложения 16.

- коэффициент принимаемый по табл. 5 приложения 16.

,

 i – коэффициент принимаемый равным 1,0 при  и 2,0 при ,

-коэффициент упругого защемления стенки принимаемый по табл.11 приложения 16

                     

d – меньшая сторона отсека ( или а);

- коэффициент принимаемый равным 1,0 при если и при

- коэффициент упругого защемления стенки принимаемый по табл.9 приложения 16.

 

Для последующих сжатых пластинок – по формула для первой пластинки, принимая коэффициент =1.

Для сжато-растянутой пластинки – по формуле:

                         

Расчет по устойчивости пластинки растянутой зоны следует выполнять по формуле:

                      

Критическое поперечное нормальное напряжение  следует выполнять по формуле:

                          

- коэффициент принимаемый по табл.13 приложения 16.

Приведенное критическое касательное напряжение  следует выполнять по формуле (для пластинки примыкающей к растянутому поясу):