Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов составной балки

В тонкостенных конструкциях некоторые элементы могут потерять местную устойчивость раньше чем потеря прочности.

Местное выпучивание отдельных элементов под действием нормальных касательных напряжений называется потеря местной устойчивости.

Балки могут потерять местную устойчивость. Сжатая полка от действия нормальных напряжений и стенка от действия нормальных касательных напряжений и их совместного действия.

А) местная устойчивость сжатой полки.

Сжатая полка- длинная пластина, закрепляется вдоль длинной стороны и загруженная нормальными напряжениями, направленными вдоль длинной стороны.

Когда нормальные напряжения достигают критического значения полка теряет местную устойчивость путем выпучивания краев.

Проверка местной устойчивости полки производится:

- - свес полки

Если местная устойчивость полки не обеспечена, то необходимо или увеличить толщину полки или уменьшить ее ширину.Б) местная устойчивость стенки.рисунок 2

Близко к опорам касательные напряжения велики.

При достижении ими критического значения в этих местах стенка теряет местную устойчивость путем образования волн.

Для того чтобы проверить местную устойчивость вычисляется условная гибкость стенки.

Местная устойчивость от действия касательных напряжений обеспечена если условная гибкость больше или равна 3,2, при отсутствии местных напряжений.

при δ loc=0

при δ loc не=0

Если условная гибкость превышает значение то стенка теряет местную устойчивость и для ее обеспечения стенка укрепляется поперечными ребрами жесткости, которые ставятся симметрично, относительно середины балки- они пересекают возможные волны выпучивания. И тем самым обеспечивается местная устойчивость..

Расстояние между ребрами обозначается величиной «а»

Ребра жесткости привариваются к стенке балки сварными швами минимальной толщины, которые не доводятся до полок на 30-40 мм.-привариваются только с одной стороны.

Поперечные ребра жесткости могут быть одно или двух сторонние.

bs-ширина ребра

ts-толщина ребра

максимальное расстояние между ребрами жесткости принимается

аmax=2.5hw при

аmax=2hw при

bs= мм

ts bs*

В середине балки, где нормальное напряжение имеет максимальное значение, тога корда δ= δcr стенка балки в середине теряет местную устойчивость, путем образования волн в сжатой зоне. Эти волны параллельны ребрам жесткостив сжатой зоне.

Обеспечена местная устойчивость в этом случае когда , а если , то стенка в сжатой зоне укрепляется продольными ребрам жесткости.

После укрепления стенки поперечными ребрами жесткости, стенка может потерятьустойчивость в каждом отсеке в отдельности..

Обеспечена местная устойчивость отсеков, если условная жесткость 3,5, когда местное напряжение =0

при δ loc=0

при δ loc не=0

Если это условие не выполняется то проверка местной устойчивости стенки производится от совместного действия нормальных и касательных напряжений по формуле:

- нет местного напряжения

- пр наличии местных напряжений

Если в этом случае местная устойчивость стенки не обеспечена, то уменьшаются расстояния между поперечным ребрами жесткости- чаще ставят эти ребра.

21.Расчет и конструирование опорных частей балок Опорные части балок. При опирании балок на конструкции должны всегда соблюдаться: расчетная схема сопря­жения балки с конструкцией; проч­ность и устойчивость деталей балки и конструкции в зоне сопряжения; удоб­ство монтажа и ухода за конструкци­ей при эксплуатации.

Опорными конструкциями для ба­лок обычно служат колонны, нижеле­жащие балки или каменные стены. С точки зрения расчетной схемы раз­личают два вида опирания балок: 1) шарнирное, если на поддерживаю­щую конструкцию передается только вертикальная опорная реакция балки F; 2) жесткое, если кроме вертикаль­ной опорной реакции в узле опирания передается изгибающий момент М. Так как в сечении балки поперечная сила воспринимается в основном став­кой, а изгибающий момент поясамв,

то конструктивно вертикальная опор­ная реакция в узлах опирания долж­на передаваться через стенку балки, а опорный момент — через пояса.

а — опирание на колонну сверху (шарнирное); б — то же, сбоку; в — жесткое сопряжение балки с колонной; г—этажное сопряжение валок (шарнирное);д — жест­кое сопряжение балок в одном уровне; е — шарнирное сопряжение балок в одном уровне; 1— опорный столик; 2- ребро

для передачи вертикальной опрной реакции; 4- ребро жесткости.

К стальным колоннам балки могут примыкать как шарнирно, так н по жесткой схеме. При опирании разрез­ К стальным колоннам балки могут примыкать как шарнирно, так н по жесткой схеме. При опирании разрез­ных балок на колонну сверху (рис. V. 15, а) сопряжение всегда шарнирное. Если балка опирается на колонну сбо­ку, то может быть обеспечено как шарнирное (рис. V. 15, б), так и же­сткое (рис. V. 15, в) сопряжение бал­ки с колонной. В последнем случае для передачи изгибающего момента с балки на колонну нужно предусмотреть включение поясов балки в работу не­посредственно на опоре. Для этого пояса балки крепятся к полке колонны с помощью специальных накладок монтажной сваркой или высокопроч­ными болтами.

Узлы взаимного сопряжения балок при этажном опирании могут быть только шарнирными (рис. V. 15, г), а при опирании в одном уровне или при пониженном опирании — как шар­нирными (рис. V. 15, е), так и жестки­ми (рис. V. 15, д). В последнем слу­чае неразрезность балок одного на­правления обеспечивается поясными накладками.

На каменные и железобетонные кон­струкции (колонны, стены) балки всег­да опираются шарнирно. Сосредоточен­ная опорная реакция распределяется на бетон или камень через опорные плиты (рис. V.16). Площадь опорной плиты назначается по условию обес­печения прочности на смятие матери­ала стены (колонны) под плитой:

A = F/R. (V.32) При большой площади плиту для уменьшения изгиба подкрепляют реб­рами (рис. V.16, б).

Дата добавления: 2015-09-06