33 Обеспечение общей устойчивости сварных балок

Общую устойчивость составных балок проверяют по формуле М/φ_бWc≤Rγ где φ_б для двутавровых составных балок, имеющих две оси симметрии, так же как в прокатных балках, вычисляют по , которое в свою очередь определяют в функции коэффициента Ψ. Необходимый для определения Ψ параметр α, зависящий от сопротивления балки кручению, для составных балок вычисляют по формуле α=8(l₀ t_п/h₀b_п)² (1+ at_ст³/b_п t_п³), где l₀— расчетная длина сжатого пояса балки, закрепленного от поперечных смещений; a = 0,5h₀; h₀ — расстояние (высота) между осями поясных листов; b_п и t_п — соответственно ширина и толщина сжатого пояса; t_ст — толщина стенки балки.

Для балок, имеющих сечение, отличное от двутавра, имеющего две оси симметрии, проверка устойчивости имеет свои особенности и должна проводиться в соответствии с указаниями СНиП. Общую устойчивость балок можно не проверять при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный, а также при удовлетворении условий формулы об отношении расчетной длины к ширине сжатого пояса.

33Обеспечение местной устойчивости сварных балок

Местное выпучивание отдельных элементов конструкций под действием сжимающих нормальных или касательных напряжений называется потерей местной устойчивости.

В балках потерять устойчивость могут сжатый пояс от действия нормальных напряжений и стенка от действия касательных или нормальных напряжений, а также и от их совместного действия. Потеря устойчивости одним из элементов балки полностью или частично выводит его из работы, рабочее сечение балки уменьшается, часто становится несимметричным, центр изгиба смещается, и это может привести к преждевременной потере несущей способности всей балки.

Общее выражение для критического напряжения

Элементы балки могут потерять устойчивость, только если действующие в балке напряжения или их совместное воздействие больше критических напряжений потери устойчивости. Поэтому нежелательно, чтобы σ_кр были меньше расчетных значений материала по прочности и потеря устойчивости происходила раньше потери несущей способности балки по прочности, так как при этом недоиспользовалась бы прочность материала, что неэкономично.

Устойчивость сжатого пояса. Специальные конструктивные мероприятия по обеспечению увеличения ширины свеса нецелесообразны.

Устойчивость стенки. Стенка представляет собой длинную тонкую пластину, испытывающую действие касательных и нормальных напряжений, которые могут вызвать потерю ее устойчивости. Но устойчивости стенки обычно добиваются не увеличением ее толщины, а укреплением ее специальными ребрами жесткости, расположенными нормально к поверхности выпучивания листа и увеличивающими жесткость стенки.

Ребра жесткости делят стенку на отсеки (панели), которые могут потерять устойчивость независимо один от другого.

Ребро в средней третьей части пролета главной балки устанавливается под каждой вышеуложенной балкой, а также под ближайшей к опоре балкой. В крайних третях гл балки ребра жесткости ставятся под прокатными балками с шагом a≤h_ω. Размеры ребра жесткости принимаются по сортаменту на полосовую сталь, при этом ширина ребра жесткости b_s не должна превышать b_f/2.