5.3. Проверка прочности балки

Определяют момент инерции

, (5.10)

момент сопротивления

, (5.11)

и статический момент полусечения принятого сечения балки

. (5.12)

Проверку прочности проводят в соответствии с требованиями п.п. 5.12, 5.14, 5.18 [4]. Перенапряжение недопустимо. При недонапряжении, согласно п. 1.9 [4], более 5 % необходимо изменить (уменьшить) сечение. Изменение сечения проще всего производить за счет изменения сечения поясов.

Кроме того, при поэтажном сопряжении балок (рис. 5.3), и отсут­ствии ребер жесткости в местах приложения нагрузки, необходимо прове­рить прочность стенки балки на действие местных напряжений (п. 5.13 [4]).

5.4. Проверка общей устойчивости и жесткости балки.

Проверку устойчивости балки проводят в соответствии с положени­ями п. 5.15 [4].

Устойчивость балки не требуется проверять:

в случае сопряжения балок настила с главными балками в одном уровне, так как настил приварен к сжатому поясу;

при отношении расчетной длины балки _ef к ширине сжатого пояса b_f не превышающем значений, определяемых по табл. 8 [4].

При проверке устойчивости балок, рассчитываемых с учетом разви­тия пластических деформаций значение _ef /b_f, определяемое по формулам табл. 8 [4], следует уменьшать умножением на коэффициент , где с, с₁ — по п. 5.18 [4].

Проверку прогиба балки делать не нужно, если принятая высота се­чения больше минимальной. При высоте сечения меньше минимальной вы­соты, прогиб балки определяют по формулам:

для разрезной балки , (5.13)

для консольной балки , (5.14)

где M_nс, M_nл, M_nп — моменты от нормативных нагрузок в середине про­лета, на левой и правой опоре соответственно.

5.5. Проверка местной устойчивости элементов балки.

В целях обеспечения местной устойчивости стенку балки необходи­мо укреплять поперечными ребрами жесткости в соответствии с требова­ниями п. 7.3 [4].

Расстояние между ребрами не должно превышать 2h_w. В местах при­ложения больших сосредоточенных нагрузок и на опорах постановка ре­бер жесткости обязательна.

Ширина выступающей части ребра b_h, должна быть не менее 40+h_w/30 мм, толщина — . Для пропуска поясных швов и сок­ращения длины швов перпендикулярных осевым напряжениям в стенке балки, в ребрах срезают углы, примыкающие к стенке. Швы, крепящие ребро, выполняют минимальной толщины, либо принимают по расчету из условия среза на действие опорной реакции балки настила (при сопря­жении балок в одном уровне).

Устойчивость стенки балки, укрепленной поперечными ребрами жест­кости, не требуется проверять, если при выполнении условия (33) [4] условная гибкость стенки не превышает 3,5 — при отсутствии и 2,5 — при наличии местного напряжения.

Если превышает установленные значения необходимо проверить местную устойчивость стенки в месте с максимальным моментом и макси­мальной поперечной силой (в разрезных балках — первый отсек от опоры и ближайший к середине пролета, в неразрезных и консольных — первый отсек от опо­ры).

Проверку устойчивости стенки балки при отсутствии местного напряжения _loc = 0 и условной гибкости стенки < 6 выполняют по форму­лам (74, 75, 76) [4].

При наличии местного напряжения (балки настила опираются в про­межутке между поперечными ребрами) проверку устойчивости проводят па формуле (79) [4], где _cr, _loc,cr и _cr определяют согласно требо­ваниям п. 7.6 [4], а , _loc и  — п. 7.2 [4].

Расчет на устойчивость стенок балок, рассчитываемых с учетом развития пластических деформаций при отсутствии местного напряжения (_loc = 0), при  < 0,9 R_s, A_f /A_w > 0,25, а 2,2 < < 6 выполняют по формулам п. 7.5 [4].

Проверку местной устойчивости пояса производить не нужно, если при компоновке сечения выполнены требования табл. 30 [4].