СП 294.1325800.2017 Конструкции стальные. Правила проектирования (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

     9 Расчет листовых конструкций. Расчет на устойчивость

9.1 Известная формула для критического напряжения упругой круговой цилиндрической оболочки при осевом сжатии

,                                                      (56)

полученная на основе линейной теории, дает завышенные значения по сравнению с экспериментальными данными. Это объясняется большой чувствительностью таких оболочек к начальным несовершенствам и остаточным (сварочным) напряжениям.

Поскольку амплитуда и форма начальных искривлений - случайные величины (функции), критическое напряжение упругой круговой цилиндрической оболочки при осевом сжатии в СП 16.13330 определяется по формуле (56), в которую вместо 0,605 вводится коэффициент с, являющийся убывающей функцией параметра (таблица 34 СП 16.13330.2017).

9.2 В строительных конструкциях применяются оболочки, напряжения в которых близки к расчетному сопротивлению. Такие оболочки рассчитываются с учетом влияния начальных несовершенств и развития пластических деформаций. Невыгоднейшей формой начального искривления является осесимметричная форма, подобная первой собственной функции идеальной оболочки.

Учет осесимметричного начального искривления и развития пластических деформаций сводится к расчету за пределом упругости внецентренно сжатого стержня, лежащего на упругом основании. Для оболочек малой и средней гибкости учет неупругой работы материала оказывает существенное влияние на предельную нагрузку при потере устойчивости. Для практических расчетов оболочек при достаточно малых значениях получена расчетная формула (155) в СП 16.13330.2017.

9.3 Формула (156) СП 16.13330.2017 относится к случаю, когда на сжатый или сжато-изгибаемый трубчатый стержень действует расчетная нагрузка, определяемая в соответствии с разделом 7 СП 16.13330.2017. Если проверка по этим требованиям дает запас несущей способности, превышающий 20%, то ограничение по формуле (156) СП 16.13330.2017 снимается, и оболочку в этом случае необходимо рассчитывать на устойчивость при сжатии с изгибом согласно требованиям 11.2 СП 16.13330.2017, а расчетное напряжение определять по формуле

,                                                   (57)

     
где - расчетное осевое напряжение;

- относительный эксцентриситет [е=М/N; М - расчетный момент; в случае осевого сжатия значение е следует принимать по формуле (16)];

- условная гибкость трубчатого сечения ().

9.4 Требование проверки устойчивости кольцевых ребер в своей плоскости как сжатых стержней и получаемые при этом их размеры исходят из того, что ребра являются жесткими элементами, обеспечивающими образование узловой линии по окружности оболочки.