Мал. 12 Утрата місцевої стійкості поясом балки
Стійкість поясу буде забезпечена, якщо виконуються умови.
- при пружній стадії роботи
матеріалу
- при пружньо-пластичній
роботі матеріалу
Конструктивні
заходи щодо забезпечення стійкості
листів з співвідношенням
більшим вказаного недоцільні. В широких
листах спостерігається нерівномірне
розподілення нормальних напружень, що
несприятливо діє на роботу балки.
Стійкість стінки балки. Стінка уявляє собою довгу тонку пластину, яка зазнає діяння дотичних та нормальних напружень, які можуть виклики утрату її стійкості. Стійкість стінки звичайно добиваються не збільшенням її товщини, що привело би до великих витрат матеріалу, а укріпленням її спеціальними ребрами жорсткості, розташованих вертикально до поверхні випинання, та які збільшує жорсткість стінки.
Ребра жорсткості розділяють стінку на відсіки, які можуть утратити стійкість незалежно один від другого (див.мал.13)
Мал.13
Поблизу від опори балки
стінка піддається діянню значних
дотичних напружень,
під впливом яких вона перекошується
(див.мал.14.а) та за напрямом траєкторій
головних стискуючих напружень стискується
(див. Мал.14.б). Під впливом стискання
стінка може випинатися утворюя хвилі,
які нахилені до вісі балки під кутом
близьким до
.
Мал.14 Утрата місцевої стійкості стінки від дотичних напружень
Ближче до середини балки вплив дотичних напружень на стінку незначний, тут стінка піддається головним чином діянню нормальних напружених від згинання балки, які також можуть викликати утрату її стійкості. Випинаясь стінка здійснює в стиснутій зоні балки хвилі, перпендикулярні вісі балки. Поперечні ребра жорсткості не можуть оказати суттєвого впливу на випинання стінки, тому що довжина хвилі випинання невелика, а їх напрям паралельний поперечним ребрам жорсткості, то стінка всі одно буде вигинатися між ними. Тому для боротьби з утратою стійкості стінки від діяння нормальних напружень рекомендується ставити поздовжні ребра жорсткості, які пересікають хвилі вигинання і збільшують критичні напруження (див.мал.15-17)
Мал.15 Утрата місцевої стійкості стінки від нормальних напружень
В балках нормальні та дотичні напруження звичайно діють одночасно і тому утрата стійкості може здійснювати від їх сумісного діяння. Зрозуміло критичні напруження при сумісному діянні нормальних та дотичних напружень буде меншим чим від діяння одного з них.
Найбільш економічно - установка ребер жорсткості, якщо вони потрібні. Вони розбивають балку на окремі, працюючі незалежно один від одного відсіки.
Ребра жорсткості конструюють парними та установлюють симетрично по обидві сторони стінки чи односторонніми (див. Мал.16).
Мал. 16
Конструкції поперечних ребер жорсткості в зварних балках (а, б)
(1- опорне ребро; 2 – ребро жорсткості)
Мал.17