41. Проверка общей и местной устойчивости балок.
Н
еобходимо
выполнить проверки, чтобы убедиться,
что при действующих в балке напряжениях
балка или ее элементы не потеряет общую
устойчивость. После достижения нагрузкой
определенного предела сжатый пояс балки
может вспучиться в плане из плоскости
изгиба, а балка скручивается — происходит
общая потеря устойчивости балки. При
этом меняется работа сечения, резко
возрастают напряжения и быстро наступает
разрушение. Чтобы не произошла общая
потеря устойчивости, необходимо,
чтобы напряжения в сжатом поясе не
превосходили определенное значение.
где М
— наибольший расчетный изгибающий; Wc
— момент сопротивления сечения;
—
коэффициент, зависящий от гибкости
балки из плоскости стенки
Критический изгибающий момент, при котором появляется опасность потери общей устойчивости, допустимо определять по формуле
где G — модуль сдвига стали, равный; Е Iy, Ih — момент инерции сечения относ вертик оси и момент инерции при кручении; let — расч. длина сжатого пояса; с — коэффициент, хар приложение нагрузки к верхнему или нижнему поясу; k — коэффициент, зависящий от расположения нагрузки по длине балки;
Усилия, действующие на сплошностенчатые конструкции, могут вызвать местные деформации (выпучивание) тонких листов, из кот составлены балки. Такое явл называется потерей местной устойчивости. В двутавровых балках на местную устойчивость необходимо проверять стенку, а в коробчатых и стенки, и листы верхнего и нижнего поясов.
Потеря местной устойчивости стенки балки может произойти от действия норм и кас напряжений, которые, суммируясь, создают большие сжимающие напряжения. Проверка местной устойчивости заключается в сравнении действующих нормальных и касательных напряжений с критическими, превышение которых вызывает потерю устойчивости.
δ— толщина стенки; h— высота стенки; k— коэфф., зависящий от а/h (а-расст. между верт. ребрами жесткости); χ— коэфф. защемления.
Критическое касательное напряжение:
μ—
отношение большей стороны отсека к
меньшей
Критическое вертикальное напряжение:
Условие местной устойчивости:
m—коэфф. условий работы
42. Расчет монтажных стыков балки.
Стыки балок м. рассчитывать 2 м-ми:
По фактич усилиям изгиб мом-тов М и перерезывающей силы Q/
Условие равнопрочности стыка и мин расположения балки, расположенного рядом со стыком.
Стыки поясов и стенки рассчитывают независимо др. от др. Расчет стыков опр-ся в расчете кол-ва высокопрочных болтов, необход для прикрепления накладок. При расчете сварных соед-нийопр-ют толщину и длину швов (катет). Стыковые швы, если они выполнены с учетом всех регламентов. Если стык поясных листов осущ-ся с помощью высокопрочных болтов, то поясные листы перекрываются двойными накладками.
При к-ии стыка
поясных листов число рядов болтов вдоль
усилия д.б. мин, исходя из мин ширины
стык.листов и мин расст м/у центральными
болтами 2,5
.
Обычно 2 ряда.
При расчете по
факт.усил-я, усилие в поясе опр-ся по
ф-ле:
;
где
– факт напряж-е в поясе от М.
Если расчет вып-т по условиям равнопрочности, то усилие в поясе опр.:
,
К – коэф-т стыка.
Расч. усилие,
кот.м.б. воспринято одной пов-стью эл-тов,
стянутых одним болтом
– усилие натяжения
болта;
– коэф.
трения ( в зав-сти от способа обработки
пов-сти);
- в зав-сти от кол-ва болтов и способа
обработки пов-сти.
Кол-во болтов, необх. для прикрепления внешн. и внутр. Накладок опр-сясоот-но по ф-ле:
Следует проект
соед так. чтобы
.
Считается наиб эфф-е расспол болта.
При расчете стыка стенки по факт.усил-м предп., что усилие Q распределено м/у болтами одинаково.
;
Результ. усилие возник внаиб напряг-м болте
где
– число расчетн срезов болта в соед-нии.
При расчете по
равнопрочности стенка разбив-ся на
полости шириной
,
вкл по 2 ряда болтов.
Будем считать, что в одном ряду по высоте накладки К болтов, а по ширине m рядов.
Исходя из того,
что попер.силы равномер. распределена
усилие, воспр. одним болтом =
Получ усилие,
восприн-ся одним наиб напр болта от М,
предс-ся как
.
Условие прочности наиболее загруж болта
предст след обр.:
Кол-во болтов m в одной полунакладке при принятом К:
