3.5. Перевірка місцевої стійкості стінки

У деяких перетинах стінки можуть з’являтися значні стискаючі напруження, що може призвести до місцевої втрати її стійкості. Для підвищення стійкості стінки необхідно або збільшити її товщину, або підсилити стінку ребрами жорсткості.

Для перевірки стійкості визначимо її гнучкість. Умовна гнучкість стінки 1:

.

Із 1 відомо, що при за відсутності місцевого стискаючого напруження у балках з двосторонніми поясними швами місцеву стійкість стінки слід вважати забезпеченою.

При (за відсутності місцевого напруження у балках) стінки балок слід укріплювати основними поперечними ребрами жорсткості 1. Відстань між поперечними ребрами не повинна перевищувати при , а при - .

Якщо , то потрібно укріпити стінку таких балок додатковим поздовжнім ребром жорсткості у стиснутій частині стінки.

У нашому прикладі , тому стінку необхідно укріплювати поперечними ребрами жорсткості. Максимальна відстань між ребрами жорсткості не повинна перевищувати . Крок балок настилу складає , що не перевищує 2,5 м, тому конструктивно розташовуємо ребра жорсткості у місцях обпирання балок настилу, див. рис. 3.5.1.

Місцеву стійкість стінок балок (при відсутності місцевих напружень у балці) перевіряють за формулою:

, (3.5.1)

де ; - відповідно, нормальні та дотичні напруження у стінці;

, - розрахункові значення, відповідно, згинального моменту і поперечної сили, що діють у межах відсіку.

; - критичні, відповідно, нормальні та дотичні напруження.

Розглянемо перевірку місцевої стійкості стінки балки на прикладі. Поперечні ребра жорсткості розділяють балку на 6 відсіків. Оскільки геометрична схема головної балки симетрична, то необхідно перевірити стійкість стінки у відсіках, що знаходяться до середини балки. У нашому випадку це відсіки №I, II, III, див. рис. 3.5.1.

а)

б)

Рис. 3.5.1. Перевірка місцевої стійкості стінки:

а) розрахункова схема головної балки; б) переріз балки

Відсік І.

Розрахункові зусилля у відсіці І (переріз І-І по довжині балки):

; .

Нормальні та дотичні напруження у стінці:

; .

Критичні нормальні напруження у стінці:

. (3.5.2)

Перше за все знаходимо за табл. 1.5.3 1 параметр і коефіцієнт:

.

Далі, за табл. 3.5.1 (табл. 1.5.2 1) визначаємо коефіцієнт .

У нашому випадку при отримуємо , тоді:

.

Таблиця 3.5.1

Значення коефіцієнту за відсутності місцевих нормальних напружень

Поясні з’єднання	при
	≤0,8	1	2	4	6	10	≥30
зварні	30	31,5	33,3	34,6	34,8	35,1	35,5

Критичні дотичні напруження у стінці:

, (3.5.3)

де - відношення більшої сторони відсіку до меншої;

- розрахунковий опір сталі зсуву;

; тут - менша із сторін відсіку.

Для І відсіку отримуємо:

;

; .

Перевірка місцевої стійкості стінки у І відсіці:

- виконується.

Відсік ІІ.

Розрахункові зусилля у відсіці ІІ приймаємо за місцем зміни перерізу:

; .

Нормальні та дотичні напруження у стінці:

; .

Параметр і коефіцієнт

.

Коефіцієнт , тоді .

Параметр ; ;

критичні дотичні напруження у стінці:

.

Перевірка місцевої стійкості стінки у ІІ відсіці:

- виконується.

Відсік ІІІ.

Оскільки довжина відсіку ІІІ більше за його ширину , знаходимо умовний відсік ІІІ, відкладаючи від правого боку відсіку його ширину , див. рис. 3.5.1.

На перетині діагоналей умовного відсіку ІІІ знаходимо переріз ІІІ-ІІІ по довжині балки, для якого визначаються розрахункові зусилля :

;

.

Нормальні та дотичні напруження у стінці:

; .

Параметр , коефіцієнт ;

тоді отримуємо .

Критичні нормальні напруження у стінці:

.

Параметри ; .

Критичні дотичні напруження у стінці:

.

Перевірка місцевої стійкості стінки у ІІІ відсіці:

- виконується.