Металлические конструкции

bf ,1

Af ,calc

31,8

12,7 ñì

127 ì ì

180 ì ì .

t f

2,5

Назначаем bf,1 = 180 мм.

Определим момент инерции балки для измененного сечения:

t

h3

hw t f

2

У

Ix,1

w w

2bf ,1t f

12

2

Н

0,9 1053

105

2,5 2

Б

Т4

.

2 18 2,5

86822 260016 346838 ñì

12

2

Момент сопротивления балки для измененного сечения

и

W

2Ix,1

2 346838

6306 ñì 3.

x,1

р

й

h

110

о

Несущая способность балки по изгибающему моменту изменен-

ного сечения

т

и

M

з

6306 195,5 1,1 10 3

1356,1 êÍ ì .

W R

c

x,1 wy

о

Тогда расст яние от опоры до места изменения сечения

п

е

l2

2M

10,8

10,82

2 1356,1

1

x 2

4 qýêâ

2

4

130,7

5, 4

2,9

2,5 ì .

Р

= 1,15 240 1,1 303,6 Ì

Ï à;

где

У

M

130,7 2, 2 10,8 2, 2

1236, 4 êÍ ì

;

1

2

Q

q

l

x

130,7

10,8

2,2

418,2 êÍ ;

1

ýêâ

Б

Т

2

2

M h

1236,4 105 103

й

Н

1

w

187,1 Ì

Ï à R

c

240

1,1 264 Ì Ï à;

1

Wx,1h

6306 110

y

и

Q1 S f ,1

1

418, 2 2418,7 10

32, 4 Ì Ï à

Ix,1 tw

346838 0,9

о

т

Rs c

139,р4 1,1 153,1 Ì Ï à;

и

/ 2 18 2,5 105 2,5 / 2 2418,7 ñì 3.

S

f ,1

b

f ,1

t

f

h

t

f

w

о

Прочн сть стенки обеспечена.

7. Пр верказпр чности стенки балки по касательным напряжени-

ем (у о

ры):

е

Р

пQ Sx,1

705,8 3659 10

I

x,1

t

w

R

c

346838 0,9 139, 4 1,1 0,54 1,

s

Sõ,1 bf ,1 t f hw t f / 2 tw hw2 / 8

18 2,5 105 2,5 / 2 0,9 1052

/ 8 3659 ñì 3.

Прочность балки в измененном сечении обеспечена.

8. Проверка жесткости балки (по формуле (4.8)):

1

q n l4

13

257

1

110,1 10,84 10 1

fmax

ýêâ

У

54

384

54

384

Т

EIx,1

EIx

13

257

2, 2 ñì <

2,06

105 346838

10 8

2,06 105

447955 10 8

Б

fu

l

1080

5,06 ñì ,

213,3

213,3й

и

где fи подсчитано по интерп ляции (см. приложение 3).

Жесткость балки обеспечена.

р

9. Проверки общей ус

йчив сти главной балки не требуется,

о

так как по верхнему поясу балки закреплен сплошной жесткий

настил.

т

и

4.9. Пр верка местной устойчивости элементов сечения

з

составной балки

Пот риместной устойчивости характеризуются выпучиванием

отд льных участков сжатого пояса или стенки балки.

п

1. М стную устойчивость сжатого пояса балки обычно обеспе-

чиваютесоответствующим выбором отношения свеса пояса bef к

толщине tf.

Местная устойчивость сжатого пояса (не окаймленного ребром)

Р

båf

0,5

E

,

t f

Ry

(полки) (см. рисунок 4.1).

У

2. Стенка балки представляет собой длинную пластинку, упруго

ния от изгиба σ и нормальные напряжения от локальных воздействий

Н

σloc. Потеря местной устойчивости стенки может произойти отдельно

от действия касательных τ, нормальных σ и местных сжимающихТσloc

Б

напряжений, а также при совместном их действии.

Ребра жесткости могут быть следующих типов:

и

– поперечные основные ребра, поставленные на всю высоту

стенки;

р

й

– продольные ребра;

т

При постановке ребер жестк сти стенка балки разбивается на

отдельные прямоугольные

секи (пластинки), заключенные между

мерами

поясами и ребрами, для

орых и выполняют проверки местной

устойчивости (р сунок 4.7).

з

Расчетными ра

проверяемых отсеков являются расстоя-

осями

ния между

поперечных основных ребер жесткости а и рас-

е

янию между началами внутренних закруглений.

В соответствии с параграфом 7.10 [7], если значение условной

гибкостипстенки

hef

Ry

w

больше 3,22 w 3, 2 , при статической нагрузке

tw

E

Рстенку балки следует укреплять основными поперечными ребрами

У

Т

Н

Б

й

и

1 – основные поперечные ребра; 2 – продольные ребра;

р

3 – дополнительные поперечные ребра

Рисунок 4.7 – Реб а жесткости в составной балке

о

Ребра жесткости не расп лагаются в местах монтажных стыков.

При наличии сварного с ыка стенки поперечные ребра удаляются

при w

w

от места стыка не менее чем на 10 толщин стенки.

з

тосновными поперечными ребрами жесткости

Расстояние между

о

при

≤ 3,2.

принимают а ≤ 2hef

> 3,2 и а ≤ 2,5hef

При

w > 6 кр ме основных поперечных ребер устанавливают

п

продольные ребра жесткости на расстоянии h1

= (0,25–0,3)hw со сто-

стенки

роны сжатого ояса (см. рисунок 4.7).

Устойчивость стенки балки, укрепленной поперечными основ-

Р

ными р брами жесткости, будет обеспечена, если при соблюдении

для

условия прочности по приведенным напряжениям (фор-

/

2 / 2 ,

(4.10)

cr

cr

c

Т

где

M hw

У

– сжимающее

напряжение

у расчетной

границы

2I

стенки, принимаемое со знаком «плюс»;

Q

– среднее касательное напряжение в пределахНотсека;

t

h

w

w

поперечной

γc – коэффициент условия работы, принимаемыйБдля балок γc = 1.

Средние значения момента М

ами

силы Q определяют

р

в расчетном сечении отсека. Отсек – это зона балки длиной а меж-

ду смежными поперечными

еб

(см. рисунок 4.7). Расчетные

о

сечения балки для отсеков с азличным соотношением шага ребер а

и высоты стенки hw

п инимать по рисунку 4.8. Если длина

следует

отсека больше его расче н й выс ты,

то М и Q следует вычислять

и

для более напряженного учас ка с длиной, равной высоте отсека.

Критические нормальные σcr и касательные τсr напряжения, яв-

з

ляющиеся критер ем оценки местной устойчивости стенки, зави-

о

сящей от геометрических размеров отсека, степени защемления

стенки п ясами, настилом и прочностных свойств стали,

определя-

п

ют в со тветствии с параграфом 7.4 [7].

Критические нормальные напряжения в рассматриваемом отсеке

балки о р деляют по формуле

Р

е

ccr Ry

.

cr

2

w

У

Т

й

Н

и

Рисунок 4.8 – К определению расчетного изгибающегоБмомента

рf

f

Коэффициент сcr для сварных составных балок определяется по

таблице 4.2 в зависимости от значен

й δ:

о

т

t

3 b

t

h

,

з

w

ef

где bf, tf

– соответственно ширина и толщина сжатого пояса балки

го

рассматриваем

итсека;

при