3.3.Проверка общей устойчивости балки

При подборе сечения балки предполагалось, что общая устойчивость балки обеспечена. В противном случае в результате закручивания балки несущая способность ее значительно уменьшается. Поэтому необходимо проверить достаточность связей, обеспечивающих общую устойчивость балки.

Общая устойчивость главной балки обеспечивается, если ее сжатый пояс закреплен от бокового смещения. Это имеет место при непрерывном опирании на балку листового настила, а также при частом расположении балок настила, например, в случае балочной клетки нормального типа.

3.4. Проверка местной устойчивости балки

Потеря местной устойчивости тонких листов возможна как при наличии нормальных и касательных напряжений в отдельности, так и при их совместном действии.

а) Сжатый пояс составной балки устойчив (согласно [2], стр.33), если:

,

где b_ef – расстояние от грани стенки до кромки пояса, т.е. величина свеса полки:

см.

.

Условие выполняется, следовательно, сжатый пояс устойчив.

б) Местная устойчивость стенки балки обеспечивается (согласно [2] стр.26) если условная гибкость стенки:

3,5 < 3,9 < 6 =>

Стенку необходимо укрепить поперечными рёбрами. Максимальное расстояние между рёбрами жесткости принимают:

Рёбра жесткости предусматриваем через каждые 4 балки настила( каждые 300 см) с одной стороны

П ринимаем а=300 см

Рис.10.

Ребра жесткости делят стенку на отсеки (пластинки), которые могут потерять местную устойчивость независимо один от другого. Устойчивость стенки на уровне поясных швов проверяют по формуле:

,

где , .

Проверяем устойчивость стенки второго от опоры откоса, где действуют усилия:

a > hw

Рис.11

z_c=а+hw/2=300+140,2/2=370см=3,7м – расстояние от середины второго отсека до левой опоры

кНм;

кН;

см³;

кН/см²;

кН/см².

Критические напряжения в отсеке:

, ,

где ,

d – меньшая сторона отсека (а=140,2см) ;

 – отношение большей стороны к меньшей (280,4/140,2=2).

;

.

По таблице находим с_сr = 33,3325

кН/см² ,

кН/см².

.

Местная устойчивость стенки обеспечена.

Размеры двухсторонних ребер жесткости вычисляют соответственно по формулам:

, .

Требуемая ширина ребра:

мм => принимаем b_р=90мм.

Требуемая толщина ребра:

мм.

Принимаем сечение ребра 906 по ГОСТ 82-70*.

Ребра жесткости приваривают к стенке главной балки односторонними швами, принимаем к_f = 4мм.

Т.к. главная балка рассчитана с учетом развития пластических деформаций, значит, в средней части балки длиной 0.3L ребра ставим под каждую балку настила.

3.5.Расчет соединения поясов со стенкой балки

Поясные сварные швы обеспечивают монолитность составного элемента и совместную работу поясов и стенки. В результате этого в них возникают сдвигающие усилия, которые определяем по формуле Д. И. Журавского.

Катет шва Кf определяется из двух условий:

Из условия среза по металлу шва:

,

где кН/см;

R_wf=18; =1; =1

_f = 1,1 – коэффициент, принимаемый по таб. 34 СНиПа II-23-81*;

см.

Рис. 12. К расчету поясных швов.

а - пояса не приварены Т 0; б - пояса приварены Т 0;

в,г – расчетные предпосылки сварного шва

Из условия среза по металлу границы сплавления:

,

где _z = 1,15 – по табл. 34 СНиП II-23-81*;

кН/см².

см.

Принимаем к_f =7 мм по табл. 38* СНиП II-23-81*.