10506

по формуле (82) [4],

здесь С1 − по табл. 14 с учетом отношения ahω и ρ = 1,04 × lef hω ; С2 − по табл. 15 с учетом отношения ahω и δ .

или d = a .

Рис.7.22*. Схема передачи локальной нагрузки на стенку нижележащей балки при этажном опирании

в) при ahω > 2 в таблице 14 для С1 и в таблице 15 для С2 принять отношение

ahω = 2 .

Вторую проверку следует выполнять при фактическом отношении ahω , а при определении σ cr ,x коэффициент Сcr принять по табл. 16 [4].

Примечание 5. Если локальная нагрузка приложена к растянутому поясу, то в формуле (7.52) следует учитывать одну из наиболее невыгодных комбинаций напряже- ний:

112

Примечание 6. Местную устойчивость отсеков стенки балок первого класса двутаврового поперечного сечения с одной осью симметрии (рис. 7.23) при более развитом сжатом поясе следует проверять с учетом следующих изменений:

- При вычислении значений σcr по формулам (81) и (82) [4] в параметре δ сле-

дует принимать вместо hω удвоенную высоту сжатой зоны стенки 2h ω , т.е. вычислять

c ,

ное напряжение.

Рис.7.23. Поперечное сечение сварной балки с одной осью симметрии при более развитом верхнем (сжатым) поясе

113

Рис.7.24. Поперечное сечение сварной балки с одной осью симметрии при более развитом нижним (растянутом) поясе

Примечание 7. При более развитом растянутом поясе (рис. 7.24) и при σ x ¹ 0 , τ xy ¹ 0 , σloc = 0 в балках первого класса отсек стенки между поперечными ребрами жесткости следует проверять на устойчивость по формуле:

τcr −по формуле (83) [4];

σ1 и σ2 − сжимающее и растягивающее изгибные напряжения у расчетных

границ отсека стенки, определяемые по формуле (78) [4] и принимаемые соответствен- но со знаком «плюс» и «минус», т.е.

сти следует проверять по формулам:

− для балок двутаврового и коробчатого сечений с двумя осями симметрии:

r= Ryf Rωy ; αf = Af Aω ;

−для сварных двутавровых балок с более развитым сжатым поясом, укреп- ленных поперечными ребрами жесткости:

114

nm)i‰ 3lp ∙ Np,l ∙ l + 3p ∙ Np, ∙ > S − l) + 4 l ∙ S ∙ ? ∙ S + S ∙ S ∙ > S − 2 l) ∙

вычислять в одном сечении балки, но не указано в каком. Поэтому для проверки местной устойчивости стенки между поперечными ребрами жесткости в первом при-

ближении оставляем, как в п. 8.5.2 [4]: M *х = М хср ; Q*х = Qхср , − проверяя при этом по формуле (7.54) несколько наиболее нагруженных усилиями M и Q отсеков стенки между поперечными ребрами жесткости.

В формуле (7.55) h1 − высота сжатой зоны стенки. Нормы [4] предлагают опре- делять ее по формуле:

7.5.4. Основные требования по установке поперечных ребер жесткости в сварных балках

Согласно п. 8.5.9 [4, стр. 36] поперечные ребра жесткости в стенках сварных ба- лок следует устанавливать в следующих случаях:

а) при λω ³ 3,2 и σ loc = 0 в балках первого класса; б) при λω ³ 2,2 и σ loc ¹ 0 в балках первого класса;

в) при любых значениях λω в балках второго и третьего классов на участках с

пластическими деформациями (на участках с упругими деформациями поперечные ре- бра жесткости следует устанавливать по правилам для балок первого класса).

Расстояния между поперечными ребрами жесткости должны соответствовать условиям:

а £ 2hω при λω ³ 3,2 ; а £ 2,5hω при λω < 3,2 .

Для балок первого класса допускается увеличивать расстояние между попереч- ными ребрами жесткости до величин а ≤ 3hef при следующих условиях:

−передача нагрузки на сжатый пояс осуществляется через сплошной настил, жестко связанный с балкой через пояс;

−условная гибкость сжатого пояса балки не должна превышать предельной λив

Размеры поперечных ребер жесткости:

− ширина поперечного ребра жесткости

115

− толщина поперечного ребра жесткости

tr ³ 2br Ry E .

д) Поперечные ребра жесткости, расположенные в местах приложения локаль- ных нагрузок (Floc ) к верхнему сжатому поясу, следует проверять расчетом на устой-

чивость как сжатые стойки (рис. 7.25, рис. 7.26) относительно оси x − x .

По рис. 7.25 условная стойка проверяется на устойчивость при центральном сжатии по формуле:

Рис.7.25. К расчету на устойчивость двухстороннего поперечного ребра жесткости в стенке балки под локальной нагрузкой:

1) расчетная схема; 2) условная площадь поперечного сечения (АS1)

117

Здесь σcf = M x (Wxnc ×γ c ) - при изгибе в одной плоскости;

Для бистальных балок ( Ryf > Rωy ) второго класса формулы (7.58) и (7.59) со-

храняются, но напряжения в сжатых зонах поясов (σcf ) определяются по другим выра- жениям:

σcf = Rωy 3(1 − 4α′) − при изгибе в одной плоскости;

Для моностальных балок двутаврового и коробчатого поперечных сечений второго и третьего классов устойчивость сжатых поясов следует считать обеспеченной при условиях:

−обеспечения прочности по п. 8.2.3 [4];

−обеспечения устойчивости стенок по п. 8.5.8 [4]. В этом случае:

λf1 < λuf1 − для свесов полки без окаймлений и отгибов в двутавровых попе-

речных сечениях при λиω ≤ 5,5, где λиf1 = 0,17 + 0,06 λuω ;

Примечание. Предельную гибкость сжатого пояса λиf для всех из рассмотрен-

ных выше типов сечений допускается (п. 8.5.20 [4] ) увеличивать в 1,5 раза при окайм- лении или отгибе полки (стенки) поперечного сечения ( аеf по рис. 5 [4]). При этом ши-

Рис.7.27. Схема окаймления свеса полки двутавра ламелями сечением aef x tлам

118

7.5.6. Проектирование изменения сечения сварной двутавровой балки по длине пролета

В сварных балках пролетами L ³ 12 м целесообразно в целях экономии стали изменять сечение по длине пролета в соответствии с эпюрой изгибающего момента. При этом в однопролетных разрезных балках проще изменять сечение поясов, сохраняя стенку на весь пролет постоянной высоты (рис. 7.29). В многопролетных неразрезных балках экономичное решение достигается как изменением сечений поясов, так и изме- нением высоты стенки по длине пролетов. Более подробно с этими вопросами реко- мендуется ознакомиться по научному изданию В.В. Катюшина [11] для каркасов с элементами переменного сечения.

Согласно п.8.2.3 [4] разрезные балки переменного сечения по длине пролета рассчитываются на прочность с учетом развития пластических деформаций только в одном сечении с наиболее неблагоприятным сечением усилий M и Q. В «остальных се-

чем они приведены в табл. Е1 [4] или согласно п.8.2.1 [4], однако без конкретных реко- мендаций.

Согласно п.8.2.1 [4] для учета развития упруго-пластических деформаций в стенке разрезной, однопролетной балки первого класса, постоянного сечения в рас- четной зоне поперечного изгиба применяют коэффициент п = 1,15 в правой части гра- ничного условия по прочности на основе исследований Б.М. Броуде [9] и Б.Б.Лампси [10], который в формуле (44) [4] перенесен в левую часть в форме 11,15 = 0,87 .

В «остальных сечениях» балки переменного сечения первого класса учет пла- стических деформаций в ограниченной локальной зоне можно рекомендовать введе-

мулам (50), (51) [4] или по формулам (7.27), (7.28) настоящего учебного пособия с ко-

119

Рис.7.28. а) Схема вероятных упругопластических зон в балке переменного сечения

Рис.7.28. б) Фрагмент упругопластической зоны от х1 до х2