9. Какими способами м/б обеспечена местная устойчивость стенки и верхнего пояса балки составного сечения?

1.Стенка верхнего пояса явл. сжатой. Сжатый пояс предст. собой длинную пластину, шарнирно прикреплён. своей длинной стороной к стенке балки и нагружен. равномерно распред-м по сеч. пластины норм. напряжением, действ. вдоль длинной стороны пластины. Потеря устойчивости такой пластины происходит путём волнообразного выпучивания ее краев. Крит. напряжение потери устойч-ти соот-их упругой работе матер-ла пояса

σ_кр. = 0.25Е(t /b)²; σ_кр. =R; b_ef /t_f ≤ 0.5√E/R_y

b_ef – свес пояса, t_f – толщина пояса. Отсюда видно, что для обеспечения устойчивости пояса при его упругой работе необходимо соблюдать отношение свеса пояса к его толщине. При работе пояса с учётом развития пластич. деф-ций устойч-ть пояса ухудшается и свес пояса д/б

b_ef /t_f ≤ 0.11h₀ /t_f≤ 0.5√E/R_y.А при толстой стенке, когда h₀ /t_f ≤ 2.7√E/R_y ,наибольшее значение свеса пояса следует принимать b_ef /t_f ≤ 0.3√E/R_y

h₀ – расчётная высота балки.

2 Местная устойчивость стенки от действий норм. сжимающих напр. изгиба. Крит. напр.зависят от распредел. норм. напр-ий по высоте балки, что хар-ся коэф.α

α= (σ_max*σ_min)/σ_max

σ_max- наиб. сжим-ся напр.у границы стенки,σ_min- напр. на противопол. краю стенки. Если α> 0, опасность потери местн. уст-ти меньше или , чем меньше α, тем больше опасность потери местн. уст-ти.Кром того упруго защемлена поясами, что учитывается степенью упругого защем стенки в поясах. Данное обсто-во харак-ет коэф. δ,к-ый подсчитыв отнош. момент инерции при чистом кручении пояса и стенки

δ=β b_f /h_п (t_f /t_w)³

здесь β=∞, если на верхний пояс непрерывно опирается жесткий настил, β=0.8- в прочих случаях.

Критические напряжения потери местн. уст-ти стенки от действия только норм. напр.

σ_cr= c_cr R_y /‾λ_w ²;

c_cr – зависит от δ;‾λ_w - условие гибкости стенки :‾λ_w = h_w/ t_w√ R_y /Е

c_crmin =30; σ_cr= R_y .

Т.о. h_w/ t_w≤ 5.5√E/R_y.

Итак если габариты стенки не превышают указанного значения, то стенка потерять устойчивость от действия норм. напр. не может. В высоких балках (h>2м) согласно этому условию стенка получается очень толстой, в этом случае рекоменд-ся назначать толщину стенки из условия среза, а для обеспечения местной устойч., укреплять продольными ребрами жесткости, отстоящими от сжатого пояса на расстоянии 0.2-0.3 h_w.

3. Местная устойчивость стенки от действия касат. напр. Касат. Крит. напр. τ_cr= 10.3 R_s /‾λ_w ² для стенок не укреплённых попереч. ребрами жесткости. τ_cr≥R – в удачно запроектированных балках, тогда ‾λ_w ≤3.2. Если условие гибкости стенки выполняется ‾λ_w ≤3.2, то стенка потерять устойчивость от действия только касат. напр.не может. При действии на балку больших сосредоточ. грузов обычно поперечн. ребра устраив. в месте действия каждого груза, и в том случае, если σ_loc= 0.Макс расст. между попереч. ребрами а=2h_w; если‾λ_w >3.2;a =2.5h_w ;если ‾λ_w ≤3.2.

b_p≥ h_w/30 +40 мм ; t_p≥ 2b_p√ R_y /Е. Укреплённая ребрами стенка имеет др. Крит. напр. потери местн. уст-ти. τ_cr= 10.3(1+0.76/μ² )R_s /‾λ_ef ² ,где μ - отношение большей стороны отсека к меньшей;‾λ_ef ² – условная эффект. гибкостьв пределах отсека; ‾λ_ef ² =(d/t_w )√R_y /Е; d- меньшая из сторон отсека.

4.Местная уст-ть стенки при совместном действии σ и τ_.

При одновременном действии этих 2х факторовкрит. напр.потери местн. уст-ти будут меньше, чем при их раздельном действии.

Стенка укреплена поперечными ребрами жесткости и σ_loc= 0. Проверка производится, если условная эффект. гибкость‾λ_ef >3.5;

√((σ/σ_cr)² +(τ/τ_cr) ²) ≤ γ_c, здесь

σ_cr и τ_cr подсчитывается также как и при раздельном действии такого рода напряжений; σ и τ действующие напр. в пределах отсека. σ = M₁ h_w /W_x h; τ = Q₁ /h_w t_w

M₁ и Q₁ - величины средних внутр. усилий в пределах отсека.

M₁ = (M_л +M_пр. )/2;

Q₁ =( Q_л +Q_пр. )/2.

При σ_loc≠ 0. Проверка местной уст-ти проводится, если привед. условная гибкость в пределах отсека ‾λ_ef >2.5;

√((σ/σ_cr + σ_loc/ σ_loс,cr ) ² +(τ/τ_cr) ²) ≤ γ_c. Возможность потери местн. уст-ти стенки зависит от соотношения σ и σ_loc и от того как часто поставлены поперечные ребра жесткости .