2.1.5. Расчет местной устойчивости
Местная устойчивость поясов балки обеспечивается без дополнительных средств при
,
где T
выражено в МПа;
п
– в мм.
2) Устойчивость стенки балки обеспечивается без применения дополнительных средств при
,
где T
– в МПа.
Если условия 1 и (или) 2 не выполняются, то требуется установка ребер жесткости с выполнением следующих условий (рис. 2.6):
шаг ребер жесткости
;
ширина ребра
,
[мм];
толщина ребра
,
[мм].
При наличии ребер жесткости должно выполняться условие:
,
где:
,
[мПа];
,
[мПа];
,
[мПа];
,
[мПа],
где v
- отношение большего размера (а
или hр)
к меньшему, d
- наименьший из размеров а
и hр.
р
а
bр
Рис. 2.6. Расположение ребер жесткости на главной балке
Количество ребер жесткости должно быть не менее количества вспомогательных балок, примыкающих к расчетной сварной составной балке.
Расчет опорной части балки
Расчет на смятие
Размер опорного ребра жесткости определяется из условия расчета на смятие его торца (см рис. 2.7):
,
где:
[см]=1,5[] - допустимое напряжение материала ребра на смятие,
R=RA(B) - реакция опоры в точке A(B) (см. п. 2.1.1),
bоп - ширина опорного ребра,
оп - его толщина.
Соотношение ширины
и толщины ребра диктуется требованиями
местной устойчивости:
,
тогда -
или
,
то есть
.
Расчет на устойчивость и прочность
Расчет стоек, работающих при центральном сжатии, производится по формуле:
,
где - коэффициент, зависящий от гибкости сжатого элемента (см. табл. 2.3) -
,
где l
- свободная
длина опорного ребра,
,
где:
H
- высота балки (рис.2.5),
(рис.2.7);
r
- радиус инерции,
,
где
-
площадь условного сечения (см. участок
мелкой штриховки на
рис. 2.7.A-A),
,
[см2]
(
-
см. рис. 2.5);
-
осевой момент инерции условного сечения,
,
[см4]
Таблица 2.3
Коэффициенты для стоек из малоуглеродистых (м/у) и низколегированных (н/л) сталей в зависимости от гибкости элементов
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
м/у |
1,0 |
0,99 |
0,97 |
0,94 |
0,91 |
0,87 |
0,82 |
0,77 |
0,71 |
0,66 |
0,58 |
0,51 |
0,45 |
0,40 |
0,35 |
0,31 |
0,27 |
0,24 |
0,22 |
0,20 |
0,18 |
0,16 |
0,15 |
н/л |
1,0 |
0,98 |
0,96 |
0,92 |
0,87 |
0,81 |
0,74 |
0,65 |
0,57 |
0,48 |
0,40 |
0,32 |
0,27 |
0,23 |
0,20 |
0,17 |
0,15 |
0,14 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
0,08 |
A-A
l
A A
15ст
оп hоп bоп
Рис. 2.7. К расчету опорных ребер