
- •Загальні вказівки до проектування металевих конструкцій балочних кліток.
- •Розрахунок металевого настилу
- •Послідовність розрахунку.
- •Визначення навантажень на балки і розрахункових зусиль
- •Розрахунок прокатних балок.
- •Послідовність розрахунку.
- •Розрахунок і конструювання зварних балок
- •4.1 Попередній підбір перерізу.
- •4.2 Зміна перерізу балки.
- •Послідовність розрахунку.
- •4.3 Перевірка балок на міцність, жорсткість і загальну стійкість.
- •Послідовність розрахунку.
- •4.4 Перевірка місцевої стійкості стиснутого поясу і стінки.
- •Послідовність розрахунку.
- •4.5 Розрахунок поясних швів.
- •Послідовність розрахунку.
- •4.6 Розрахунок опорної частини балки.
- •Порядок розрахунку.
- •5. Розрахунок та конструювання центрально стиснутих колон.
- •5.1 Стержень суцільної колони.
- •Послідовність розрахунку.
- •5. 2 Стержень наскрізної колони.
- •Порядок розрахунку.
- •5.3 Розрахунок і конструювання оголовку колони.
- •Порядок розрахунку (спирання балок зверху)
- •Спирання балок збоку.
- •5.4 Розрахунок і конструювання баз колон.
- •Порядок розрахунку.
- •Література
Послідовність розрахунку.
1. Перевіряють забезпечення стійкості стиснутого поясу додержанням наступних вимог:
в
межах пружних деформацій по зміненому
перерізу;
але не
більше як
-
з
урахуванням пластичних деформацій по
основному перерізу.
В
другому випадку при товстій стінці,
коли
,
найбільше значення звісу не повинно
перевищувати
.
2.
Визначають необхідність перевірки
стінки балки на місцеву стійкість і
постановки ребер
жорсткості_виходячи з наступних вимог.
Якщо виконана умова (21), а умовна гнучкість
стінки
не
перевищує 3,5 при
в
балках
з двосторонніми поясними швами, 3.2 при
вищезгаданих умовах в балках односторонніми
поясними швами, 2.5 при
в балках з двосторонніми поясними швами,
то стійкість стінки не перевіряють.
Поперечні основні ребра жорсткості
установлюють,
якщо умовна гнучкість стінки
при
відсутності рухомого
навантаження
і
,
при наявності такого. Відстань між
основними поперечними ребрами
жорсткості не повинна перевищувати
при
і
при
,
при необхідності збільшення цієї
відстані слід користуватися вказівками
наведеними в (2, п. 7.10).
В балках, які розраховані з урахуванням пластичних деформацій, поперечні ребра жорсткості установлюють по таких же правилах що і в пружній, а також в місцях де прикладене локальне навантаження (рис. 7) на довжині зони розповсюдження пластичних деформацій.
а)
б)
Рис. 7. Схема балки з установленими ребрами жорсткості:
а) розташування ребер жорсткості при урахуванні пластичних деформацій, б) напруження у відсіку.
Довжина зони використання пластичних деформацій:
(26)
Як
правило слід установлювати
односторонні ребра жорсткості з
шириною
і
товщиною
.
В окремих випадках допускається
використання
двосторонніх
ребер жорсткості (наприклад при сполученні
балок настилу і головних балок в
одному рівні). Ширина двостороннього
ребра жорсткості приймається не менш
ніж
,
а товщина - як для одностороннього ребра.
3.
При необхідності перевірки стінки на
місцеву стійкість її виконують у
крайньому відсіку
(формули 29, 33), а також в середньому. Якщо
в середньому відсіку враховані пластичні
деформації то по формулі (35), а при пружній
стадії роботи - формули (29, 33). Перевірку
виконують для відсіку стінки між ребрами
жорсткості і поясами на дію середніх
в межах відсіку нормальних і дотичних
напруг
,
а також місцевих напруг
.
Нормальні стискуючі напруження біля розрахункової межі стінки:
(27)
Середні дотичні напруження:
(28)
де
-
відповідно середні значення моменту і
поперечної сили в межах
відсіку:
якщо довжина відсіку більше його
розрахункової висоти, то
слід
обчислити
для більш напруженої ділянки з довжиною
рівної висоті відсіку, якщо в межах
відсіку
момент або поперечна сила змінює знак,
то їх середні значення слід обчислити
на ділянці
з одним знаком. Місцеві напруження
обчислюють по формулі (23).
Перевірку
стійкості стінок балок з симетричним
перерізом, при наявності тільки поперечних
основних ребер жорсткості при
і
виконують по формулі:
(29)
де
(30)
-
коефіцієнт, який приймається: для зварних
балок - по таблиці 7 в залежності
від
(31)
для
балок на болтах високі міцності
;
-
коефіцієнт, який приймається рівним:
при безперервному спиранню плит на
стиснутий
пояс
,
в інших випадках
;
(32)
-
відношення більшої сторони пластинки
до меншої;
-
менша сторона пластинки (розрахункова
висота стінки балки
або
відстань між
ребрами жорсткості (а).
Перевірку стійкості стінок балок при наявності місцевих напруг виконують по формулі (2, п. 7.6) ( )
(33)
де
визначають
відповідно по формулам (27,28,32,33).
Величину
в (33) визначають наступним чином:
а)
при
-
по (30);
(34)
де
-
коефіцієнт, який для зварних балок
приймається по табл. 8. в залежності від
відношення
і
коефіцієнта
,
розрахованого по (31);
;
б)
при
і відношенні
більшому
чим приведене в табл.
9,
де
-
коефіцієнт, який приймається по табл.
10,
-
по формулі (24), в якій при
слід приймати
при визначенні
;
в)
при
і відношенні
яке не перевищує значень,
приведених
в табл. 9,
- по (30),
- по (34), але з підстановкою 0,5а
замість а
при визначенні
в (34) і при користуванні табл. 8.
Перевірку стійкості стінок балок симетричного перерізу, розрахованих з урахуванням пластичних деформацій (2. П.7.5) виконують по формулі:
(35)
де
;
-
розраховують по (34).
Приклад 4.4
Необхідно перевірити місцеву стійкість стиснутого поясу і стінки зварної балки. Вихідні дані прийняті по прикладам 4.1 і 4.2.
Розв’язок:
Перевірку стійкості стиснутого поясу виконуємо в місці максимальних нормальних напруг, де враховані пластичні деформації:
Місцева стійкість стиснутого поясу забезпечена . Умовна гнучкість стінки:
Таким
чином при поверховому сполучені балок
(
)
необхідно перевірка стінки балки на
місцеву стійкість. Визначаємо необхідність
постановки ребер жорсткості
,
таким чином ребра жорсткості необхідні.
Розміщення ребер жорсткості слід
починати з зони можливих пластичних
деформацій, де їх ставлять під кожною
балкою настилу (рис. 7). Довжина зони
використання пластичних деформацій:
На іншій частині балки відстань між ребрами приймається трохи більше максимальної для даної гнучкості, що можливо при виконанні вимог (2, п. 7.10):
Установлюємо односторонні ребра жорсткості шириною:
( прийнято
)
і товщиною:
( прийнято
).
Місцеву стійкість перевіряємо в двох відсіках - середньому i крайньому. Місце в якому необхідно визначити та в крайньому відсіку знаходиться на відстані від опори:
.
Розрахункові значення для крайнього відсіку:
Нормальні та дотичні напруги:
Місцеві
напруги
(приклад 4.3)
Критичні
напруги: відношення
;
що не
перевищує значень
по (табл. 9)
коефіцієнт
Стійкість стінки в крайньому відсіку
забезпечена.
Стійкість в середньому відсіку, де мають місце пластичні деформації перевіряємо за формулою:
Стійкість
стінки в середньому відсіку забезпечена.