9 РАСЧЕТ РАСТЯНУТЫХ И СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ КОРРОЗИОННОГО ИЗНОСА
9.1 Цель занятия Проверка несущей способности растянутых и сжатых элементов стальных конструкций с учетом коррозионного износа
9.2 Теоретические сведения Проверку прочности растянутых стержней выполняют по формуле
σ = N/Aef ≤ Ry∙γd, (7)
сжатых стержней – по формуле
σ = N/Aef∙ ≤ Ry∙γc∙γd, (8)
где N – расчётное усилие;
Аef – расчётная площадь сечения с учётом коррозионного износа, определяется по формуле (5);
- коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблице 72 норм проектирования [6] в зависимости от максимальной гибкости, выбираемой из двух значений:
x = x / ix; y = y / iy;
x = 0.8∙, y= для сечений из спаренных уголков; x = y= 0.9∙ для сечений из труб; – геометрическая длина стрежня;
ix, iy – радиусы инерции, определяемые по сортаменту;
Ry – расчётное сопротивление стали;
d - коэффициент условий работы, зависящий от величины коррозионного износа;
с – то же, зависящий от гибкости стержня.
Правила определения коэффициента условий работы d следующие. Для элементов конструкций, имеющих коррозионный износ с потерей более 25% площади поперечного сечения или остаточную толщину 5 мм и менее, он принимается равным:
0.95 – для слабоагрессивной среды;
0.9 – для среднеагрессивной;
0.85 – для сильноагрессивной.
9.3 Задача № 13 Проверить несущую способность растянутого стержня с учетом коррозионного износа.
9.3.1 Методика решения задачи
Проверка несущей способности производится по формуле (7).
9.3.2 Пример
9.3.2.1 Исходные данные
Сечение из двух уголков калибра 75×6, образующих тавр; расчетное усилие N = 280 кН; коррозионный износ Δ = 2 мм; материал – сталь С235; среда сильноагрессивная.
9.3.2.1 Решение
Определение расчетной площади сечения приведено в задаче 11; Аef = 11.71 см2.
Проверку несущей способности производим по формуле (7):
σ = N/Aef ≤ Ry∙γd;
σ = 280/17.11 = 23.91 кН/см2 = 239.1 МПа > 235∙1∙0.85 = 199.8 МПа.
Здесь Rу =235 МПа – расчетное сопротивление стали С235 по [6];
γd= 0.85 – при остаточной толщине профиля менее 5 мм в сильноагрессивной среде.
Несущая способность не обеспечена, перегрузка составляет
∙100 = 19.7%.