Значения коэффициента ccr в зависимости от отношения a/hw

a/hw	≤ 0,8	0,9	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	≥2,0
cсr	По табл. 19	37,0	39,2	45,2	52,8	62,0	72,6	84,7

Значение критического касательного напряжения τ_cr во всех случаях вычисляют по фактическим размерам отсека.

Проверка местной устойчивости стенки при наличии местных напряжений в среднем отсеке (в качестве примера).

При принятом шаге поперечных ребер жесткости а = 3 м отношение

Первая проверка. Локальное напряжение от сосредоточенной нагрузки _loc = 13,58 кН/см².

Нормальное напряжение в среднем отсеке  = 20,9 кН/см².

Среднее касательное напряжение τ = 0,48 кН/см².

Значение критического нормального напряжения

44,38 кН/см²,

где c_cr = 33,4, определенное по табл. 5.6 при δ = 2,16.

Значение критического локального напряжения

где при вычислении коэффициентов с₁ и с₂ при a/h_w = 2 > 1,33 вместо а при-

нимаем а₁ = 0,67h_w = 0,67 ∙ 150 = 100,5 см, следовательно,

a₁/h_w = 100,5 / 150 = 0,67;

ρ = 1,04l_ef /h_w = 1,04 ∙ 20,5 / 150 = 0,14

(здесь l_ef = b + 2t_f = 15,5 + 2∙2,5 = 20,5 см – условная длина распределения сосредоточенной нагрузки);

с₁ = 30,68 – коэффициент, определяемый по табл. 5.7 в зависимости от a₁/h_w = 0,67 и ρ = 0,14;

с₂ = 1,64 – коэффициент, определяемый по табл. 5.8 в зависимости от a₁/h_w = 0,67 и δ = 2,16.

Значение критического касательного напряжения τ_cr = 9,36 кН/см².

Проверяем местную устойчивость стенки:

.

Стенка устойчива.

Вторая проверка. Значение критического нормального напряжения

где c_cr = 84,7 – коэффициент, определяемый по табл. 5.9 в зависимости от a/h_w = 300 / 150 = 2.

Значение критического локального напряжения

где с₁ = 12,84 – коэффициент, определяемый по табл. 5.7 в зависимости от a₁/h_w = 2 и ρ = 0,14;

с₂ = 1,87 – коэффициент, определяемый по табл. 5.8 в зависимости от a/h_w = 2 и δ = 2,16.

Значение критического касательного напряжения τ_cr = 9,36 кН/см².

Проверяем местную устойчивость стенки:

.

Стенка устойчива.

В балках большой высоты (h > 2 м) с тонкой стенкой при условной гибкости _w > 5,5 для обеспечения ее устойчивости рационально, помимо поперечных ребер жесткости, ставить продольные ребра, опирающиеся на поперечные и располагаемые на расстоянии (0,2 – 0,3)h_w от сжатой кромки отсека. Наличие продольного ребра разбивает стенку по высоте на верхнюю и нижнюю пластинки, устойчивость которых проверяется раздельно по СНиП [4].

5.7. Проверка жесткости главной балки

При равномерно распределенной нагрузке на балку проверка производиться по формуле

где α = 1,03 – коэффициент, учитывающий увеличение прогиба балки за счет уменьшения ее жесткости у опор, вызванного изменением сечения балки по длине.

5.8. Расчет соединения поясов балки со стенкой

Соединение поясов составной балки со стенкой осуществляется в сварных балках поясными швами, обеспечивающими совместную работу поясов и стенки и предотвращающими при изгибе балки их взаимный сдвиг. При наличии местной нагрузки, действующей на пояс от балок настила в месте, не укрепленном поперечным ребром жесткости, кроме работы на сдвиг, поясные швы испытывают дополнительно срез от местного вертикального давления (рис. 5.11).

Рис. 5.11. К расчету поясных соединений

Соединение выполняется автоматической сваркой угловыми непрерывными швами одинаковой толщины по всей длине балки.

Расчет сварного шва производится на прочность по металлу шва или по металлу границы сплавления на усилие, приходящееся на 1 см длины балки. Длина шва соответственно принимается в расчет равная 1 см.

Сравниваем:

Поясные швы при рассчитываются по металлу границы сплавления по формуле

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

S_f1 = 4575 см³, I₁ =1035188 см⁴ – статический момент пояса и момент инерции относительно нейтральной оси сечения балки на опоре (см п. 5.4);

– давление от сосредоточенной силы F_b на единицу длины шва;

– при расчете по металлу шва (см. табл. 3.6);

β_z = 1,15 – при расчете по металлу границы сплавления;

γ_wf и _wz – коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II_3, для которых γ_wf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением и _wz = 0,85 – для всех сталей;

R_wf = 180 МПа = 18 кН/см² – расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по металлу шва, принимаемое по табл. 2.7 в зависимости от марки сварочной проволоки, которую выбирают по табл. 2.5 для автоматической сварки стали принятого класса;

– расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по границе сплавления;

– нормативное сопротивление основного металла, принимаемое по табл. 2.3.

Следует иметь в виду, что T и V вычисляются в одном и том же сечении, т.е. там, где σ_loc ≠ 0.

Требуемый катет сварного шва определяется по формуле

При отсутствии сосредоточенной силы F_b (σ_loc = 0) второй член под знаком радикала исключается и катет определяется из условия среза шва силой Т:

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

При толщине более толстого из свариваемых элементов t_f = 25 мм конструктивно принимаем минимальный катет шва для автоматической сварки k_f,min = 7 мм (см. табл. 3.3).