6.7. Проверка общей устойчивости балки

Расчёт на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки, следует выполнять по формуле

, (6.20)

где - коэффициент устойчивости при изгибе, определяемый по прил. Ж1;

- момент сопротивления сжатого пояса сечения.

Согласно п. 8.4.4 1 устойчивость балок не требуется проверять:

а) при передаче нагрузки через сплошной жёсткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надёжно с ним связанный;

б) при выполнении условия

, (6.21)

где - расчётная длина балки, равная расстоянию между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений, то есть шагу вспомогательных балокили балок настила;

. (6.22)

Формула (6.22) справедлива при выполнении условий:

и .

Для балок с отношением в данной формуле следует принимать(табл. 11 [1]).

6.8. Проверка местной устойчивости стенки балки

Стенку балки в соответствии с п. 8.5.9 [1] необходимо укреплять поперечными рёбрами жёсткости при, где- условная гибкость стенки балки.

Расстояние между осями поперечных рёбер жёсткости не должно превышать. Допускается увеличивать указанное расстояние между рёбрами до значения при выполнении условия

, (6.23)

Поперечные рёбра жёсткости следует устанавливать, как правило, в местах опирания второстепенных балок и на опорах балок.

В балках применяются либо односторонние поперечные рёбра жёсткости шириной мм с расположением их с одной стороны балки, либо парные симметричные рёбра жёсткости шириной мм. Толщина ребра, принимаемая по сортаменту, должна быть не менее .

Cтенку балки следует проверять на устойчивость по формуле (6.24) или (6.27), за исключением случаев, когда условная гибкость стенки не превышает значений:

3,5 - при отсутствии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами;

3,2 - то же, в балках с односторонними поясными швами;

2,5 - при наличии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами.

В курсовом проекте расчёт на местную устойчивость стенки балки выполняется для двух отсеков (отсек 1 - у опоры; отсек 2 - в середине пролёта балки), заключённых между рёбрами жёсткости и поясами, на действие средних в пределах отсека нормальных и касательныхнапряжений, а также местных напряженийпод второстепенной балкой.

Средние нормальные и касательные напряжения определяются по формулам:

; ,

где и- средние значения соответственно изгибающего момента и поперечной силы в пределах отсека, действующих на расстояниях(отсек1) и (отсек2) от опоры балки, которые определяются в соответствии с рис. 7.

Рис. 7. Места определения напряжений

В курсовом проекте при наличии местного напряжения () допускается выполнять расчёт приближённо по величинамив наиболее характерном сечении под второстепенной балкой (рис. 9).

Рис. 8. Расстановка рёбер жёсткости при отсутствии местного напряжения ()

Устойчивость стенки балки симметричного сечения, укрепленной только поперечными рёбрами жёсткости, при отсутствии местного напряжения () и при (рис. 8) следует считать обеспеченной, если выполнено условие

, (6.24)

где ,- критические напряжения, вычисляемые по формулам:

; (6.25)

. (6.26)

В формуле (6.25) коэффициент определяется по табл. 12 [1] в зависимости от вида поясных соединений балки и значения параметра,

где - коэффициент, принимаемый по табл. 131.

В формуле (6.26):

- отношение большей стороны отсека стенки к меньшей;

, где d - меньшая из сторон отсека стенки (или).

Рис. 9. Расстановка рёбер жёсткости при наличии местного напряжения

Устойчивость стенки балки симметричного сечения, укрепленной только поперечными рёбрами жёсткости, при наличии местного напряжения () и при (рис. 9) следует считать обеспеченной, если выполнено условие

, (6.27)

где - по формуле (6.17);

- по формуле (6.26).

Значения иопределяются в зависимости от отношения:

а) при значениеследует определять по формуле (6.25), а критическое напряжениевычисляется по формуле

, (6.28)

где - коэффициент, принимаемый по табл. 141 в зависимости от отношения и значения параметра(здесь значение- см. п. 6.5);

- коэффициент, принимаемый по табл. 15 1 в зависимости от отношения и значения параметра;

б) при отношении проверку по формуле (6.27) следует выполнять дважды:

- при значении , вычисленном по формуле (6.25), и при таком значении по формуле (6.28), когда при определении коэффициентов и вместо размера принят размер приили размерпри;

- при значениях и , вычисленных при фактическом значениипо формулам соответственно (6.25) и (6.28) (если, в расчёте следует принимать ); при этом коэффициентследует определять по табл. 161.

Если условие обеспечения местной устойчивости стенки балки не выполняется, необходимо дополнительно укрепить её либо продольными рёбрами, либо продольными рёбрами с дополнительными короткими поперечными рёбрами. В курсовом проекте после изменения конструкции балки разрешается не производить проверку устойчивости стенки.