3.5 Проверка общей устойчивости балки

Общая устойчивость балки обеспечена, т.к. отношение расчетной длины главной балки l_ef (расстояние между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений; l_ef = a, при нормальной компоновке балочной клетки) к ширине сжатого пояса не более:

, (57)

0,122≤0,6086

Общая устойчивость балки обеспечена.

3.6 Проверка местной устойчивости стенки

Стенку балки следует укреплять поперечными ребрами жесткости, так как значение условной гибкости стенки λ_w = == 3,84 превышает 3,2.

Расстояние между ребрами жесткости а^*  2 ∙ h_W при и должно быть согласовано с размещением балок настила.

Принимаем шаг 1 м и ставим балки настила как показано на рисунке.

Ребра жесткости конструируют односторонними (поэтажное сопряжение) с шириной

b_r  (h_W/24) + 40 мм (58)

b_r  (900/24) + 40 =77,5мм

Принимаем b_r =80мм

t_r ≥ 2b_r, (59)

t_r ≥ 20,08= 0,0055 м = 5,5 мм, принимаем t_r = 6 мм.

Для пропуска поясных швов и снижения усадочных напряжений ребра жесткости должны иметь скосы.

Расчет выполняется для приопорного отсека, в месте изменения сечения и центрального отсека на действие средних в пределах отсека нормальных и касательных напряжений вычисляемых по формулам:

_{σ = , (60)}

τ = , (61)

где М и Q – средние значения изгибающего момента и поперечной силы пределах отсека, вычисленные для координат х_i.

Проверка устойчивости для I отсека (а*/ h_ef=1,67)

выполняется по формуле:

(62)

, (63)

(64)

Для первого случая((а*/ h_ef) > 0,8; ):

М_I = 565,81·1,05 – =531,72 кН·м

По формуле (60):

σ = = 113,94 МПа

Q_I = 565,81 – 113,162·0,45 = 514,887 кН

По формуле (61):

τ = = 71,512 МПа

Критическое нормальное напряжение вычисляется по формуле:

σ_cr = , (64)

где С_cr принимается по таблице 11 МУ в зависимости от коэффициента защемления стенки в поясах

δ = 0,8 ()³ , (65)

δ = 0,8 ()³ =1,8865

С_cr = 33,0957

По формуле (64):

σ_cr = = 538,506 МПа

Критическое касательное напряжение вычисляем по формуле:

τ_cr = 10,3 , (66)

гдеλ_ef =  , (67)

где d – меньшая из сторон отсека,

μ – отношение большей стороны отсека к меньшей.

По формуле (67):

λ_ef =  = 3,8

μ = 1/0,9 = 1,67

τ_cr = 10,3 =217,84 МПа

(68)

где C₁ - коэффициент, принимаемый по табл. 12 прилож. в зависимости от отношения а*/h_ef и значения ;

C₂ - коэффициент, принимаемый по табл. 13 в зависимости от отношения а*/h_ef и значения вычисляемого по формуле (31).

C₁ =32,0144

C₂=1,6309

По формуле (62):

0,447≤1 условие выполнено

Для второго случая ((а*/ h_ef) > 0,8; при фактическом значении ):

С_cr = 65,7

По формуле (64):

σ_cr = = 1069 МПа

C₁ =15,519; C₂=1,817

По формуле (62):

0,429≤1 условие выполнено

II отсек (а*/ h_ef=2,22)

Для первого случая((а*/ h_ef) > 0,8; ):

М_II = 565,81·3,05 – =1199,38 кН·м

По формуле (60):

σ = = 257,01 МПа

Q_II = 565,81 – 113,162·1,95 = 345,144 кН

По формуле (61):

τ = = 47,94 МПа

С_cr = 33,0957

По формуле (64):

σ_cr = = 538,506 МПа

τ_cr = 10,3 =197,58 МПа

C₁ =32,0144

C₂=1,6309

По формуле (62):

0,619≤1 условие выполнено

Для второго случая ((а*/ h_ef) > 0,8; при фактическом значении , в расчете принимают =2):

С_cr = 84,7

По формуле (64):

σ_cr = = 1378,17 МПа

C₁ =13,2432; C₂=1,8171

По формуле (62):

0,458≤1 условие выполнено

III отсек (а*/ h_ef=1,11)

Для первого случая((а*/ h_ef) > 0,8; а₁=0,5а при ):

М_III = 565,81·5 – =14140525 кН·м

По формуле (60):

σ = = 303 МПа

Q_III = 565,81 – 113,162·5 =

По формуле (61):

τ =0

С_cr = 33,0957

По формуле (64):

σ_cr = = 538,51 МПа

По формуле (62):

0,563≤1 условие выполнено

Для второго случая ((а*/ h_ef) > 0,8; при фактическом значении а*/ h_ef):

С_cr = 42,5

По формуле (64):

σ_cr = = МПа

По формуле (62):

0,438≤1 условие выполнено

Местная устойчивость обеспечена