Подбор сечения составных балок. Требуемая площадь одного пояса. Предельное отношение свеса поясного листа, страница 2

Рис. 11.3. Предотвращение смятия стенки путем постановки ребер жесткости

Прогиб балки определяют от действия нормативных нагрузок и проверяют выполнение условия . Если при назначении высоты балки выполнено условие , проверку жесткости можно не выполнять.

Проверка общей устойчивости составных балок выполняется так же, как и для прокатных, по (10.8). Общую устойчивость составных балок можно не проверять при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный, а так же, при выполнении условия (10.7).

Проверка и обеспечение устойчивости элементов балок

Проблема местной устойчивости и последствия от потери местной устойчивости отдельными элементами конструкций рассматривались нами в лекции 7. В балках потерять устойчивость могут сжатый пояс - от действия нормальных напряжений и стенка -  от действия касательных или нормальных сжимающих напряжений, а также от их совместного действия.

Местную устойчивость пояса целесообразно обеспечить еще на стадии определения его толщины  , выполнив условие (11.7).

Для обеспечения местной устойчивости стенки есть два пути: первый - увеличить толщину стенки (t_w), второй - поставить ребра жесткости. Увеличение толщины стенки ведет к значительному утяжелению балки, поэтому второй путь оказывается предпочтительнее.

Наибольший эффект от ребер жесткости получается тогда, когда они проходят через вершины выпучиваний. Так, например, в приопорных участках, где опасна потеря устойчивости стенки от действия касательных напряжений (рис. 7.5, г), весьма эффективно диагональное ребро, но чаще ограничиваются поперечными ребрами, которые повышают устойчивость стенки при действии поперечной силы и укрепляют ее в местах приложения сосредоточенных сил (рис. 11.4).

Рис. 11.4. Ребра жесткости в балках:

1 – опорные; 2 – поперечные двусторонние и односторонние;

3 – продольные; 4 – короткие; 5 - диагональные

В той части балки, где действуют большие изгибающие моменты, стенка в сжатой зоне может быть укреплена продольным ребром, однако, как уже отмечалось, это имеет место только в очень высоких балках.

Решение вопроса ставить или не ставить поперечные ребра жесткости зависит от гибкости стенки. При выполнении условия , где  - фактическая условная гибкость стенки, а  - предельное значение условной гибкости, оговоренное в нормах, ребра жесткости можно не ставить. В противном случае поперечные ребра необходимо ставить с шагом а = 2h_w при  ^> 3,2 и с шагом а = 2,5h_w при

Но сама по себе установка ребер жесткости еще не гарантирует обеспечение местной устойчивости. Очевидно, что опасной будет ситуация, когда потеря местной устойчивости стенки произойдет до того, как наступит потеря прочности. Чтобы этого не произошло, необходимо выполнение условия _cr Из этого условия можно определить предельное значение гибкости стенки, при котором потеря устойчивости ее не наступит раньше потери прочности, а следовательно, если будет обеспечена прочность балки, будет обеспечена и местная устойчивость стенки. Эти предельные значения гибкости вычислены и приведены в нормах проектирования.

Ecли условная гибкость стенки превышает предельную, необходимо проверить местную устойчивость стенки с учетом взаимодействия всех компонентов напряжения по формуле:

                              ,                              (11.12)

где ,  и  - напряжения в стенке, вычисленные для сечения, в котором выполняется  проверка; ,  и _cr - критические напряжения, величина которых зависит от гибкости стенки и размеров отсека, для которого проверяется местная устойчивость.

Соединение поясов балки со стенкой

Соединение поясов составной балки со стенкой осуществляется с помощью угловых сварных швов.