0. Проверка общей устойчивости балки

В соответствии с п.9.4.4 устойчивость балок проверять не требуется, если выполняются следующие условия:

– нагрузка передается через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный, в частности, железобетонные плиты или стальной лист;

– при отношении расчетной длины балки (расстояние между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений) к ширине сжатого пояса “b” не более

(3.7)

Коэффициент принимается равным 0,3 при учете пластических деформаций. При отсутствии пластических деформаций .

3.5.1 Пример 8. Проверить общую устойчивость балки

Нагрузка на главную балку передается через балки настила, закрепляющие главную балку в горизонтальном направлении и установленные с шагом 1 м. Проверяем условие (3.7) в середине пролета:

> .

Следовательно, устойчивость балки можно не проверять.

0. Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки

Устойчивость сжатого пояса при отсутствии пластических деформаций в соответствии с обеспечивается выполнением условия:

, где

.

В рассмотренном примере устойчивость обеспечена.

Стенку балки в соответствии с п.9.5.9 необходимо укреплять поперечными ребрами жесткости при значении условной гибкости . Расстояние между ребрами жесткости «а» принимается, как правило, не более при . Допускается увеличивать указанное расстояние до при условии проверки обеспечения местной устойчивости стенки.

Как правило, следует устанавливать парные ребра жесткости шириной мм и толщиной .

Стенки балок следует проверять на устойчивость, за исключением случаев, когда условная гибкость не превышает значений:

3,5 – в балках с двусторонними поясными швами при ;

2,5 – при в балках с двусторонними поясными швами.

Расчет на устойчивость выполняется для отсека стенки между ребрами жесткости и поясами на действие средних (в пределах отсека) нормальных и касательных напряжений и , а также местных напряжений . Сжимающее напряжение у сжатой границы стенки и среднее касательное напряжение вычисляются по формулам:

; . (3.9)

Для симметричного сечения ; . и – средние значения момента и поперечной силы в пределах отсека. Если длина отсека «а» превышает его высоту, то осреднение выполняется в пределах наиболее нагруженного участка отсека «а´» с длиной, равной . Количество и расположение отсеков, в которых следует проверять устойчивость стенки, должны быть согласованы с руководителем.

В курсовой работе в целях упрощения допускается выполнять расчет приближенно по величинам и в наиболее характерном сечении под балкой настила, как показано в примере 9. Величина местных напряжений в стенке определяется по формуле (3.6).

Устойчивость стенок балок 1-го класса (упругая работа) симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, при условной гибкости стенки и считают обеспеченной, если выполнено условие:

(3.14)

В приведенной формуле обозначено:

, – напряжения, определяемые по формулам (3.6), (3.9);

– критическое напряжение, вычисляемое по формуле: ,

где ;

– коэффициент, определяемый для двух случаев:

а) при отношении

б) при отношении ,

здесь – расстояние между осями поперечных ребер жесткости.

а) Критическое напряжение при отношении .

, (3.15)

где – коэффициент, определяемый по табл. 11,

Таблица 11

Поясные соединения балок	Значение при , равном
		1,0	2,0	4,0	6,0	10,0
Сварное	30,0	31,5	33,3	34,6	34,8	35,1	35,5

.

б) Критическое напряжение при отношении >0,8

, (3.16)

где – коэффициент, определяемый по табл. 15 .

Значение при , равном
	0,9	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
По таблице 11	37,0	39,2	45,2	52,8	62,0	72,6	84,7

Локальное критическое напряжение :

, (3.17)

где с₁ – коэффициент, принимаемый по таблице 13 в зависимости от отношения и значения (здесь значение следует определять согласно формулы (3.6)

Таблица 13

	Значение коэффициента при равном
	0,50	0,60	0,67	0,80	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40	56,7 38,9 33,9 30,6 28,9 28,0 27,4	46,6 31,3 26,7 24,9 21,6 20,6 20,0	41,8 27,9 23,5 20,3 18,5 17,4 16,8	34,9 23,0 19,2 16,2 14,5 13,4 12,7	28,5 18,6 15,4 12,9 11,3 10,2 9,5	24,5 16,2 13,3 11,1 9,6 8,6 7,9	21,7 14,6 12,1 10,0 8,7 7,7 7,0	19,5 13,6 11,3 9,4 8,1 7,2 6,6	17,7 12,7 10,7 9,0 7,8 6,9 6,3	16,2 12,0 10,2 8,7 7,6 6,7 6,1

– коэффициент, принимаемый по таблице 14 , в зависимости от отношения и значения .

	Значение коэффициента при равном
	0,50	0,60	0,67	0,80	1,00	1,20	1,40
2 4 6 10	1,56 1,64 1,66 1,67 1,68 1,68	1,56 1,64 1,67 1,68 1,69 1,70	1,56 1,64 1,69 1,70 1,71 1,72	1,56 1,67 1,75 1,77 1,78 1,80	1,56 1,76 1,88 1,92 1,96 1,99	1,56 1,82 2,01 2,08 2,14 2,20	1,56 1,84 2,09 2,19 2,28 2,38	1,56 1,85 2,12 2,26 2,38 2,52

Касательное критическое напряжение :

, (3.18)

где – отношение большей стороны отсека стенки к меньшей;

,

где d – меньшая из сторон отсека ( или a).