Проверка на общую устойчивость изгибаемых элементов выполняется с учётом влияния эпюры моментов. Но в нормах разных стран различный подход к этой проверке, ниже рассмотрим сходства и отличия.
Сравнение норм для учета устойчивости изгибаемых элементов
В СП 16.13330 это предельное состояние называется Потеря устойчивости плоской формы изгиба. Проверка ведется по φb — коэффициенту устойчивости при изгибе. Коэффициент характеризует влияние эпюры моментов на устойчивость плоской формы изгиба.
Для вычисления φb приведено ограниченное количество форм эпюр моментов:
Рисунок 1 — Формы эпюры моментов для вычисления φb по СП 16.13330
В европейских (EN 1993-1) и американских (AISC 360) нормах это предельное состояние называет Lateral torsional buckling (LTB) — потеря устойчивости по изгибно-крутильной форме.
В EN 1993-1 предлагается 3 метода проверки потери устойчивости элемента по LTB:
- первый метод использует кривые устойчивости для изгибно-крутильной формы;
- второй метод представляет собой упрощенную оценку для балок с раскреплениями;
- третий метод — общий метод расчета элементов на потерю устойчивости по изгибной и изгибно-крутильной формам.
По первому методу для расчета упругого критического момента для плоской формы изгиба Mcr используется коэффициент С1. Коэффициент С1 зависит от формы эпюры изгибающего момента в элементе.
Для определения С1 приведено ограниченное количество эпюр моментов:
Рисунок 2 — Формы эпюры моментов для вычисления С1 по EN 1993-1
В AISC 360 при проверке сечения на потерю устойчивости по изгибно-крутильной форме используется коэффициент Cb. Коэффициент Cb вычисляется по формуле для каждого частного случая, типовые очертания эпюр не приводятся.
Можно сделать вывод, что и в EN, и в СП используется похожий подход для назначения коэффициентов С1 и φb.
Вывод
Основываясь на данных, полученных выше, подведём итог:
- в отечественных нормах для учета влияния формы эпюры изгибающих моментов (φb) приведено наименьшее количество форм эпюр. Расчёт наименее точен;
- в европейских нормах для учета влияния формы эпюры изгибающих моментов (С1) приведено большее, чем в СП, количество форм эпюр;
- в американских нормах учет влияния формы эпюры изгибающих моментов (Сb) основан на каждом частном случае.
