Разрушение центрально-растянутых элементов происходит по сечению с наименьшей площадью - А„. В случае если ослабления (отверстия, вырезы) отсутствуют, площадь нетто А„ равна площади брутто А.
Рис. 6.1. К расчету центрально-растянутого элемента: а) растянутый элемент; б) эпюры нормальных напряжений по сечениям 1-1 и 2-2; Ап - площадь сечения нетто; А - площадь сечения брутто
Расчет прочности центрально-растянутого стального элемента ведется по формуле (5.1, а)
где ТУ- наибольшее растягивающее усилие, действующее на элемент;
А„ - площадь сечения нетто;
Яу - расчетное сопротивление стали, взятое по пределу текучести;
ус - коэффициент условия работы.
Длинные растянутые элементы могут изменять свою первоначальную форму (изгибаться) в результате чрезмерной гибкости, и это может затруднять их дальнейшее применение. Поэтому гибкости растянутых элементов ограничиваются нормами и зависят от назначения элементов и характера действующих нагрузок (статические или динамические).
Проверку гибкости выполняют по формуле (5.3, б)
'ТфСД.'
где расчетная длина элемента; I - радиус инерции сечения;
^пред. - предельная гибкость (см. табл. 20* СНиП Н-23-81*).
Как и в сжатых элементах, расчетные длины и радиусы инерции в общем случае могут быть различными относительно разных осей (4/А, 4/у, 4» 4)»и соответственно различаются гибкости (Л*, Л,,), которые не должны превышать предельную гибкость.
При расчете центрально-растянутых элементов обычно возникают следующие типы задач: подбор сечения растянутого элемента (тип 1) и проверка прочности принятого или имеющегося элемента (тип 2).
Порядок расчета центрально-растянутого стального элемента (тип 1)
1. Принимают сталь с учетом рекомендаций табл. 50* СНиП 11-23-81* и определяют расчетное сопротивление стали, взятое по пределу текучести, Яу (табл. 2.2).
2. Определяют коэффициент условия работы растянутого элемента ус (табл. 2.3).
3. Определяют требуемую площадь сечения нетто А^:
Лтреб N
если элемент не имеет ослаблений площади сечения, брутто и нетто равны, А = А„;