УДК 69+624. 014. 2
СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ СТАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СОГЛАСНО НОРМАМ ЕВРОСОЮЗА
МАРТЫНОВ Ю. С. , НАДОЛЬСКИЙ В. В. Белорусский национальный технический университет,
Минск, Беларусь
Введение
Вопрос внедрения Еврокодов сейчас очень сильно
дискутируется во многих странах. Освоение новой системы
нормативных документов всегда сопровождается трудностями как
со стороны научного, так инженерного сообщества. Во многом это
связано не только с недостаточной изученностью вводимых
документов, но и с особенностями и традициями проектирования. Полноценное и объективное сравнение методик расчета по
различным нормативным документам связано с выполнением
многочисленных расчетов элементов реальных конструкций в
широком диапазоне геометрических параметров, прочностных
характеристик материалов и значений воздействий. Работы в этом
направлении планируется осуществить в период 2013-2014 гг. при
поддержке РУП «Стройтехнорм
В данной статье авторами обобщены результаты работ [7-9],
связанных с исследованиями сопротивления сдвигу стальных
элементов.
В статье [7] представлен сопоставительный анализ
моделей сопротивления сдвигу, применяемые в нормативных
документах стран СНГ, Европы и Северной Америки. В статье [8]
выполнена оценка ошибок моделей сопротивления сдвигу,
учитывающих потерю местной устойчивости стенки для элементов
с поперечными ребрами жесткости и принятых в СНиП II-23 [10] и
EN 1993-1-5 [6]. В статье [9] предложено рассматривать
однократную и многократную потери местной устойчивости стенки
в качестве предельного состояния эксплуатационной пригодности и
выполнен анализ необходимости проверок данных состояний при
определении сопротивления сдвигу стального элемента согласно
Еврокоду 3 “Проектирование стальных конструкций”.
1. Модель сопротивления сдвигу элемента,
принятая в EN 1993-1-5
Модель сопротивления, реализованная в EN 1993–1–5 [6]
базируется на методе, известном как "вращаемая область
напряжения" ("rotated stress field"), развитая Höglund [4]. Этот метод
был сначала разработан для неукрепленных стенок отсеков с
большим отношением сторон, где другие методы значительно
недооценивали сопротивление сдвигу. При определении сопротивления сдвигу элемента согласно
EN [6] принята обобщённая модель сопротивления для различных
стадий работы стенки отсека. Стадия работы стенки учитывается
коэффициентом w в зависимости от условной гибкости стенки. Отличительной особенностью этой модели по сравнению с
принятыми в нормативных документах других стран [1,3] является
раздельное определение составляющих сопротивления сдвигу,
обеспечиваемых стенкой Vbw,Rd и полками Vbf,Rd элемента. Для практических расчетов метод "вращаемая область
напряжения" откорректирован с учетом несовершенств и, как
отмечено в работе [2], в явном виде в [6] не приведен, а
сопротивление сдвигу поперечного сечения стального элемента
представлено в виде:
f yw hwt
Vb,Rd = Vbw,Rd + Vbf,Rd , но не более , (1)
3 M1
где Vbw,Rd – сопротивление сдвигу стенки;
Vbf,Rd – сопротивление сдвигу поясов;
fyw – характеристическое значение предела текучести
стали стенки;
t – толщина стенки;
hw – высота стенки;
γM1 – частный коэффициент безопасности;
η – повышающий коэффициент, применяемый при малых
значения условной гибкости.