24. Проверка устойчивости стенки подкрановой балки. Расчет поясных швов подкрановой балки.

Проверка местной устойчивости стенки балки. Под действием нормальных и касательных напряжений стенка балки может потерять местную устойчивость, т.е. может произойти ее местное выпучивание. Это произойдет в том случае, если действующие в балке отдельные виды напряжений или их совместное воздействие превысят критические напряжения потери устойчивости. Устойчивость стенки обычно обеспечивают не за счет увеличения ее толщины, что привело бы к повышенному перерасходу материала из-за большого размера стенки, а за счет укрепления ее ребрами жесткости. Стенку балки следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если значение условной гибкости превышает 3,2 при отсутствии местной нагрузки на пояс балки и 2,2 – при наличии местной нагрузки.

Расчет на устойчивость стенки балки симметричного сечения, укрепленной только поперечными основными ребрами жесткости, при отсутствии местных напряжений смятия и условной гибкости стенки выполняется по формуле

при наличии местного напряжения –

где σ,и σ_loc – действующие нормальные, касательные и локальные напряжения в месте соединения стенки с поясом от средних значений M,Q и F_b в пределах отсека; если длина отсека больше его расчетной высоты (a>h_w), то M и Q определяются для наиболее напряженного участка отсека с длиной, равной высоте отсека h_w; если в пределах отсека MиQменяют знак, то их средние значения следует вычислять на участке отсека с одним знаком;

σ_сr, σ_loc,сr, τ_сr – крит напряжения, определяемые по СНиП

Проверку местной устойчивости стенки производят в наиболее нагруженных отсеках: первом от опоры; среднем и, при наличии изменения сечения балки по длине, в отсеке с измененным сечением.

Расчет соединения поясов балки со стенкой Соединение поясов составной балки со стенкой осуществляется в сварных балках поясными швами, обеспечивающими совместную работу поясов и стенки, тем самым предотвращается при изгибе балки их взаимный сдвиг. Кроме работы на сдвиг при наличии местной нагрузки, действующей на пояс от балок настила в месте, не укрепленном поперечным ребром жесткости, поясные швы испытывают дополнительно срез от местного вертикального давления Соединение выполняется автоматической сваркой угловыми непрерывными швами одинаковой толщины по всей длине балки.

Расчет сварного шва производится на усилие, приходящееся на 1 см длины балки, и длина шва соответственно принимается в расчет равной 1 см.

Поясные швы при рассчитываются по металлу границы сплавления по формуле

; где – усилие на единицу длины шва от поперечной силы на опореQ_max, сдвигающее пояс относительно стенки;

S_f1, I₁– статический момент пояса и момент инерции относительно нейтральной оси сечения балки на опоре (

–давление от сосредоточенной силы F_b на единицу длины шва. Следует иметь в виду, что TиV вычисляются в одном и том же сечении, т.е. там, где σ_loc ≠ 0. При отсутствии сосредоточенной силы F_b(σ_loc = 0) второй член под знаком радикала исключается.

Вычисляем усилие: T = Q_maxS_f1/I₁

Определяем требуемый катет сварного шва:

; где n = 1 при одностороннем шве, n = 2 при двустороннем.

При толщине t_f = 25 мм (более толстого из свариваемых элементов) конструктивно принимаем для автоматической сварки минимальный катет шва k_f,min= 7 мм.

_{Стенку ПБ проверяют на совместное действие нормальных, касательн. и местн. напряж. на уровне верхних поясных швов}

_{β- коэф.=1,15 для разрезных балок; 1,3-для сечения на опорах неразрезных балок.}