45 Подбор сечения составных балок при работе материала в упругой стадии

cм³

см⁴

момент инерции не измененной стенки балки

46 Подбор сечения составных балок при учете упругопластической работы материала

Для случая учета упругопластической работы при изгибг балки в одной из главных плоскостей подбор сечений можно производить по требуемому мо-менту сопротивления нетто по формуле

Wнт=Mmax/c1Rγ

где первоначально принимается c1=1.1, а затем уточняется. Подобранное сечение проверяют на прочность от действия касатель­ных напряжений по формуле

τ=QmaxS/Itcт

остальное из 45

47 Изменение сечения составной балки по длине

48 Работа составных балок при изменении сечения по длине

49 Конструктивные особенности при изменении сечения по длине составных балок

Изменить сечение балки можно, уменьшив ее высоту, сечение поясов (

изменением высоты балки

изменением толщины поясов

изменением ширины поясов

изменением количества горизонтальных листов

непрерывным изменением ширины поясов

50 Проверка прочности составных балок

51 Проверка прогиба составных балок

Прогибы не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования:

При невыполнении проверки на жесткость необходимо увеличить сечения балки и снова определить fmax.

Проверку на прогиб составных балок можно не проводить, если принятая высота балки больше минимальной h >hmin.

52 Проверка устойчивости составных балок

Общая устойчивость балки считается обеспеченной при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный, а также, если соблюдается условие: отношение расчетной длины участка балки lef между связями, препятствующими поперечным смещениям сжатого пояса балки, к его ширине bf не превышает критическое значение, определяемое по формуле

где lef– расстояние между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений, равное шагу балок настила.

В случае невыполнения условий необходимо проверить устойчивость балки по формуле

где φb – коэффициент устойчивости при изгибе

Wc – момент сопротивления сечения относительно оси x-x, вычисленный для сжатого пояса;

gс = 0,95 – коэффициент условий работы при расчетах на общую устойчивость при jb < 1

53 Расчет на прочность составных балок

Совместное действие нормальных и касательных напряжений(приведенные напряжения)

54 Расчет на устойчивость составных балок

Общая устойчивость балок расчитывают отношением расчетной длины балки Lefиз плоскости действия нагрузки (или длины учатска балки между связями) к ширине сжатого пояса bef. Это отношение не должно превышать предельно допустимых значений, равных при приложении нагрузки к верхнему поясу.

55 Расчет на жесткость (прогиб) составных балок

Относительный прогиб является мерой жесткости балки, но не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки

Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой

56 Проверка местной устойчивости элементов составных балок

Расчет на устойчивость стенок балок при наличии  местного напряжения выполняется по формуле

,

где   – действующее местное напряжение в стенке.

Условие обеспечения устойчивости пояса

57 Обеспечение местной устойчивости элементов составных балок

Расчет на устойчивость стенок балок при наличии  местного напряжения выполняется по формуле

,

где   – действующее местное напряжение в стенке.

Условие обеспечения устойчивости пояса

Для обеспечения местной устойчивости стенки в составных балках применяются ребра жесткости, в первую очередь основные поперечные. Местную устойчивость в поясах целесообразно обеспечивать, увеличивая толщину до необходимого значения.

58 Проверка местной устойчивости сжатого пояса составной балки

Условие обеспечения устойчивости пояса

59 Проверка местной устойчивости стенки составной балки

Расчет на устойчивость стенок балок при наличии  местного напряжения выполняется по формуле

,

где   – действующее местное напряжение в стенке.

60 Потеря устойчивости стенки составной балки от действия касательных напряжений

Вблизи опоры балки стенка подвергается воздействию значительных касательных напряжений, под влиянием которых она перекашивается и по направлению траекторий главных сжимающих напряжений сжимается.

В направлении сжатия стенка может выпучиться, образуя волны, наклоненные к оси балки под углом, близким к 45°.

Для балки, стенка которой не укреплена ребрами жесткости, критическое касательное напряжение, полученное с учетом упругого защемления стенки в поясах, выражается формулой

Из равенства получаем предельную условную гибкость стенки

При предельной условной гибкости стенки потеря устойчивости стенки от действия одних касательных напряжений не может произойти раньше потери прочности. Поэтому СНиП требует укреплять стенку балки поперечными ребрами жесткости при следующих условиях:

а) отсутствие местной нагрузки на пояс балки при 

б) действие местной нагрузки на пояс балки при 

в) при действии больших сосредоточенных грузов и в зоне развития пластических деформаций от изгиба в балке местные напряжения не допускаются, ребра жесткости надо ставить под каждым грузом.

Длина зоны пластических деформаций в стенке балки lпласт может быть определена из равенства моментов, которые могут быть восприняты балкой при ее работе с учетом пластических деформаций и при упругой работе стенки по всей ее высоте. При равномерной нагрузке на балку эта область может быть определена зависимостью