8.3.5. Установка поперечных и продольных ребер жесткости

При установке как поперечных, так и продольных ребер жесткости местная устойчивость отсеков стенки над продольным ребром жесткости и под проверяется отдельно [14].

Первая пластинка, расположенная между сжатым поясом и продольным ребром, проверяется по формуле

(8.15)

где

( 8.16)

— расстояние от верхнего пояса до продольного ребра;

τ_кр рассчитывается по формуле (8.9).

Вторая пластинка, расположенная между продольным ребром и нижним поясом, проверяется по формуле

(8.17)

где

(8.18)

Если первая пластинка укрепляется дополнительно ма­лыми диафрагмами (см. рис. 8.1, г), то в этом случае для ее проверки используют формулы (8.15) и (8.16).

Устойчивость стенок балок асимметричного сечения (с более развитым сжатым поясом) проверяют аналогичным образом со следующими изменениями.

Для стенок, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, в формуле (8.12) под высотой стенки понимается удвоенное расстояние от нейтральной оси до расчетной (сжатой) границы отсека.

Для стенок, укрепленных поперечными ребрами и одним продольным ребром, расположенным в сжатой зоне, в формуле (8.16) вместо подставляют , где — краевое растягивающее напряжение (со знаком минус) у расчетной границы отсека.

8.3.6. Конструктивные исполнения ребер жесткости

Поперечные ребра жесткости (диафрагмы).

Большие диафрагмы выполняются из листового проката и привариваются к верхнему поясу и стенкам. В ряде работ рекомендуется не приваривать диафрагмы к поясу в зоне расположения рельса, а осуществлять их плотную пригонку Между нижней кромкой диафрагмы и нижним поясом оставляют зазор в 10 мм.

При достаточно больших размерах балок для уменьшения металлоемкости в диафрагмах делается вырез (рис 8.2).

Рис. 8.2. Большая диафрагма с вырезом

Из условий обеспечения устойчивости как стенки, так и диафрагмы размер выступающей части ребра принимается

мм. (8.19)

Толщина ребра из условия обеспечения его устойчивости должна быть

- для стали Ст. 3 δ_Р >b_Р/15;

- для низколегированной стали δ_Р >b_P/12.

Момент инерции диафрагмы относительно плоскости стенки (ось ) должен быть

, (8.20)

где и δ_С — высота и толщина стенки.

При определении момента инерции диафрагмы в расчет должна включаться часть стенки а=20 δ_С. Верхняя кромка диафрагмы проверяется по условиям ее работы на сжатие. Наибольшие напряжения сжатия на кромке диафрагмы [2] при расположении колеса тележки над диафрагмой

(8-21)

Здесь D — давление колеса тележки; S— площадка кон­такта рельса с поясом: для железнодорожных рельсов S=0,6 в_р, где в_р — ширина подошвы рельса; для крановых рельсов S=В_р; δ_D — толщина диафрагмы (с накладками, если они имеются);

(8.22)

где — собственный момент инерции пояса.

Диафрагмы не рекомендуется приваривать к поясу в зоне подошвы рельса, обеспечивая их плотное прилегание к рель­су,

К стенкам балок целесообразно приваривать диафрагмы двухсторонним швом с полным проваром.

Продольные ребра жесткости, обеспечивающие мест­ную устойчивость стенок балки, сами должны обладать необ­ходимой жесткостью и прочностью.

В качестве продольных ребер жесткости могут использоваться листы, уголки, швеллеры или гофры.

Продольные ребра жесткости для стенок ставятся на расстоянии от крайней сжатой кромки стенки:

- при одном ребре

-при двух ребрах

Требуемые значения момента инерции продольного ребра относительно плоскости стенки определяют по рекомендациям ВНИИПТМАШ [4] в соответствии с табл. 8.2.

Таблица 8.2 Расчетные моменты инерции продольного ребра

	Необходимый момент инерции продольного ребра	Предельные значения
		минимальные	максимальные
0,2
0,25
0,3

Варианты установки продольных ребер показаны на рис. 8.3.

Продольные ребра размещают между большими диафрагмами, не сваривая между собой диафрагму и продольное ребро. Вместо привариваемых ребер может быть использован листовой прокат с гофрами (рис. 8.4).

Рис. 8.3. Варианты ребер жесткости из проката

Рис. 8.4. Листовой прокат с закрытыми периодически повторяющимися гофрами (ТУ-14-2-280-77)