А. Стиснутий пояс

Місцева втрата стійкості поясу може виникнути при дії стискаючих напружень. Покажемо схему втрати місцевої стійкості стиснутого поясу.

Місцева стійкість поясу забезпечується обмеженням відношення розрахункового звисання пояса b_ef до його товщини t_f :

.

Як правило, місцева стійкість стиснутого пояса забезпечується при компоновці поперечного перерізу балки, що й було зроблено. В цьому випадку перевірка не потрібна.

Б. Стінка

Місцева втрата стійкості стінки може відбуватися від дії нормальних стискаючих напружень , дотичних напружень  та місцевих напружень _loc (під зосередженими силами), а також від їх одночасної дії. Для підвищення місцевої стійкості стінку укріплюють системою поперечних та поздовжніх ребер жорсткості (парних – з обох сторін симетрично, або односторонніх), які розміщуються нормально до поверхні випучування листа і збільшують жорсткість стінки.

Під впливом дотичних напружень  стінка перекошується і може випучуватись, утворюючи хвилі, які нахилені до осі балки під кутом приблизно 45^о. В цьому випадку стінка укріплюється поперечними ребрами, які перетинають хвилі, не даючи їм утворюватись.

Під дією нормальних напружень  в стиснутій зоні стінки можуть утворюватись хвилі, які перпендикулярні до осі балки і паралельні напрямку поперечних ребер. В цьому випадку використовуються поздовжні ребра, які перетинають хвилі.

Покажемо приклади системи ребер (шви умовно не показані):

1 – поперечні основні ребра; 2 – внутрішні опорні ребра;

3 – поздовжні ребра; 4 – проміжні короткі ребра;

5 – зона дії великих згинаючих моментів.

Підвищення стійкості стінки за рахунок збільшення її товщини недоцільно, оскільки це призводить до перевитрат сталі. Як правило, обмежуються постановкою тільки поперечних ребер.

Коли необхідно ставити поперечні ребра жорсткості?

Стінки балок необхідно укріплювати поперечними ребрами жорсткості, якщо значення умовної гнучкості стінки

– при відсутності рухомого навантаження ;

– при наявності рухомого навантаження на поясі балки.

– умовна гнучкість стінки,

де h_ef – розрахункова висота стінки.

Відстань “а” між основними поперечними ребрами жорсткості (крок ребер) не повинна перевищувати:

при – a  2 h_ef ;

п ри – a  2,5 h_ef .

Поздовжні ребра використовуються у високих балках при .

Ребра жорсткості виготовляють з листової сталі. Їх розміри призначаються:

• ширина парного ребра

,

• ширина одностороннього ребра

,

• товщина ребра

.

Ребра жорсткості розділяють стінку на окремі прямокутні відсіки, стійкість яких перевіряється незалежно один від одного у відповідності з п.п.7.1…7.9 СНиП. Обов’язковій перевірці підлягають відсіки поблизу опори, в середині прольоту, в межах зміни перерізу балки.

Розміри відсіка:

а – відстань між осями ребер жорсткості;

h_ef – розрахункова висота стінки;

t_w – товщина стінки.

Місцева стійкість відсіку перевіряється за формулою:

,

де  - стискаючі напруження на розрахунковій межі стінки

,

 - середнє дотичне напруження

;

_сr , _сr - критичні нормальні та дотичні напруження для відсіку (за формулами СНиП);

M, Q – момент і поперечна сила, які визначаються:

при a  h_ef – в середньому перерізі відсіка;

при a > h_ef – в середині більш напруженої ділянки відсіка довжиною h_ef .

Перевіряти відсіки стінок на стійкість не потрібно, якщо в балках з двосторонніми поясними швами:

– при _loc = 0 ;

– при _loc  0 .