Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов балки

Проверка устойчивости сжатого пояса производится в месте максимальных нормальных напряжений в середине пролета:

где - приведенная условная гибкость свеса пояса балки

=14,5см- ширина свеса пояса балки

- толщина пояса главной балки, см;

tw – толщина стенки балки составного сечения, см;

– предельное значение условной гибкости свеса пояса балки;

σ=Ry=26 – максимальные напряжения в поясе балки, кН/см²

Устойчивость сжатого пояса в упругой стадии работы материала обеспечена.

При развитии пластических деформаций местная устойчивость сжатого пояса будет считаться обеспеченной при выполнении условий:

При проверке местной устойчивости стенки проверяется необходимость укрепления стенки поперечными ребрами жесткости. Установка поперечных ребер жесткости необходима, если справедливо неравенство:

Расстояние между поперечными ребрами жесткости должно соответствовать условию

Принимаем

Парные симметричные ребра жесткости принимают по сортаменту в соответствии с ГОСТ 82-70* по таблице 22 Приложения шириной не менее

Принимаем b_r=20см

где b_r – ширина ребра жесткости, мм;

h_w - высота стенки балки, мм.

Расстановка парных поперечных ребер жесткости в отправочной марке главной балки

Толщина ребер жесткости принимается по сортаменту в соответствии с ГОСТ 82-70* по таблице 22 Приложения и должна быть не менее

Ребра жесткости начинают располагать от середины балки, чтобы избежать расположения ребра в месте монтажного шва. Шаг ребер жесткости принимают кратно 50 мм.

M - максимальный изгибающий момент в главной балке, определяемый по формуле, кН*cм;

W_x -момент сопротивления подобранного сечения, определяемый по формуле, см3;

- высота стенки балки, см;

h – высота главной балки, см;

σ_cr – критические нормальные напряжения в стенке балки, рассчитываемые по формуле, кН/см²:

=

где - условная приведенная гибкость стенки балки, определяемая по формуле;

c_cr – коэффициент для сварных балок, принимаемый по таблице 9 Приложения в зависимости от коэффициента δ;

δ – коэффициент, учитывающий степень упругого защемления стенки в поясах, определяется по формуле:

β =0,8 для сварных балок;

σ_loc – местное напряжение смятия, кН/см², определяемое по формуле;

σ_loc,сr– критическое напряжение потери устойчивости от действия местных нагрузок, кН/см², определяется по формуле:

с₁ – коэффициент, принимаемый по таблице 10 Приложения в зависимости от отношения сторон проверяемой пластины a1/h_w и относительной длины загружения пластины местной нагрузкой ρ, вычисляемой по формуле:

ℓ_lf – условная длина участка главной балки, воспринимающего нагрузку от балки настила, которую можно подсчитать по формуле, см;

с₂ – коэффициент, принимаемый по таблице 11 Приложения Б пособия в зависимости от отношения сторон проверяемой пластины a₁/h_w и δ - степени упругого защемления стенки в поясах, определяемой по формуле;

τ – действующие касательные напряжения, определяемые по формуле, кН/см²:

Q - расчетная поперечная сила, вычисляемая по формуле, кН.

Укрепление стенки балки поперечными ребрами жесткости, пересекающими возможные волны выпучивания стенки, увеличивает критические касательные напряжения, которые можно определить по формуле:

где τ_cr - критические касательные напряжения, кН/см²;

μ – отношение большей стороны отсека, образованного ребрами жесткости к меньшей d, то есть

при

R_s=0,58R_y – расчетное сопротивление стали срезу, кН/см²;

- условная приведенная гибкость стенки отсека, определяемая по формуле:

Применение общей формулы проверки устойчивости стенки балки симметричного сечения, укрепленной поперечными ребрами, зависит от принятого вида сопряжения балок настила с главными балками.