Внецентренно сжатый стержень

Справка по работе с расчётом · СП 16.13330.2017 с Изменениями № 1–6: раздел 9, (105)–(122), таблицы 21, Д.2, Д.3, Е.1
Стальные конструкции. СП 16.13330.2017 с Изменениями № 1–6 → Центральное растяжение и сжатие

1. Что считает

Проверка сжато-изгибаемого стержня постоянного сплошного сечения — двутавра с двумя осями симметрии, сварной коробки, гнутой прямоугольной или круглой трубы — на прочность и устойчивость по разделу 9.

2. Расчётная схема и допущения

Прочность (105): (N/(A_n·R_y·γ_c))ⁿ + M_x/(c_x·W_x·R_y·γ_c) + M_y/(c_y·W_y·R_y·γ_c) ≤ 1 при R_yn ≤ 440, σ > 0,1R_y и τ < 0,5R_s; иначе — упругая (106).

В плоскости момента (109): N/(φ_e·A·R_y·γ_c) ≤ 1; φ_e — таблица Д.3 по λ̄ и m_ef = ηm, m = eA/W_c, η — таблица Д.2.

Из плоскости (111): N/(c·φ_y·A·R_y·γ_c) ≤ 1; c — (112)–(114), не больше c_max (Д.1) при λ̄_y > 3,14 и не меньше 0,3 (Изм. № 6).

Два момента (116), (117); коробка — оба условия (120), (121) (Изм. № 6), (121a) — справочно.

3. Порядок работы

1. Задайте сечение и сталь; ось x — ось наибольшей жёсткости.
2. Задайте N и расчётные моменты по п. 9.2.3; для m_x — момент по п. 9.2.6 (средняя треть длины, но не менее половины наибольшего).
3. Задайте расчётные длины в двух плоскостях, γ_c и, при необходимости, Q_x — для условия τ < 0,5R_s.
4. Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
5. Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
6. Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
7. Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
8. Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
9. «Сохранить JSON» кладёт исходные данные в файл, «Загрузить JSON» возвращает их обратно — так удобно хранить варианты.

4. Исходные данные

Поля перечислены в том же порядке, в каком идут на странице.

5. Как читать результаты

6. Что означают проверки

Проверяется то, что в решении не участвовало: совпадение означает, что вывод верен, а не что арифметика повторена дважды.

7. Если программа отказывается считать

Сообщения об ошибках здесь не технические: каждое называет физическую причину и подсказывает, что поправить.

8. На что обратить внимание

• Таблицы 20 и Д.5 (стержни с шарнирными концами) программа не применяет: расчётный момент выбирается по ним вне программы.
• Местная устойчивость стенок и поясов (п. 9.4) — отдельная программа.
• Единицы всюду согласованы: длины в метрах, силы в килоньютонах, моменты в кН·м, жёсткости в кН и кН·м². Если ввести жёсткость в МПа или в Н, ответ будет бессмысленным по величине, но программа об этом не догадается.
• Пустое поле и ноль — не одно и то же там, где это оговорено: ноль часто означает «не учитывать», а пустое поле — «подобрать самому».
• Отчёт самодостаточен: формулы в нём отрисовываются встроенным KaTeX, картинки — векторные, поэтому файл можно переслать или распечатать без интернета.
• Все проверки в отчёте считаются по величинам, которые в решении не участвовали. Невязка порядка 10⁻¹² и меньше означает машинный ноль; заметная невязка — повод разобраться, а не округлить.