Проверки местной устойчивости элементов главной балки

1. Проверка местной устойчивости сжатого пояса балки

По расчетной схеме сжатый пояс балки представляет собой длинную пластинку, шарнирно опертую на стенку длинной стороной. Сжимающие напряжения направлены вдоль длинной стороны. Местная устойчивость полки обеспечена если:

bef=

Местная устойчивость пояса обеспечена (местная устойчивость сжатого пояса была обеспечена еще на этапе подбора сечения главной балки благодаря надлежащему выбору отношения свеса пояса к его толщине).

2. Проверка местной устойчивости стенки

Стенка балки представляет собой длинную пластинку, упруго защемленную в поясах. В различных сечениях балки под действием внешней нагрузки возникают нормальные, касательные и местные напряжения, которые могут быть причиной потери местной устойчивости стенки.

Определяем условную гибкость стенки и сравниваем ее с предельной гибкостью:

Так как - местная устойчивость стенки не обеспечена. Необходима проверка местной устойчивости.

Требуется постановка поперечных ребер жесткости. Расстояние между ребрами жесткости в соответствии с п 8.5.9 СП16 не должно превышать

Окончательно принимаем а_р = 2,6 м (рис. 8б).

Проверка местной устойчивости стенки 1-ого отсека.

Длина первого отсека больше его высоты, поэтому момент и поперечную силу для него определяем по его середине отсека: х₁ = h_ef/2 = 1,3/2 = 0,65 м (рис. 8).

Нормальное сжимающее напряжение в отсеке у верхней границы стенки

где W_х’ = 7934,79 см³ – момент сопротивления в измененном сечении, принимаемый при проверке 1-ого отсека, т.к. x₁ = 0,65 м < x = 2,5 м.

Среднее касательное напряжение в отсеке

Рис 8. Проверка местной устойчивости стенки главной балки Г2: а – расчётная схема балки, б – расположение расчетных отсеков, в – эпюра изгибающих моментов, г – эпюра поперечных сил.

Критическое нормальное напряжение при отсутствии местного напряжения в отсеке по форм. 81 CП16

где c_cr = 31,914 – коэффициент, определяемый интерполяцией по табл 12 СП16 в зависимости от значения коэффициента δ:

где β = 0,8 – коэффициент, принимаемый по табл 13 СП16, b^/_f = 200 мм – ширина пояса в измененном сечении, принимаемая при проверке 1-ого отсека.

Критическое касательное напряжение определяем по форм. 83 СП16:

где μ=260/130 = 2 – отношение большей стороны отсека к меньшей;

где d – меньшая из сторон отсека.

Проверяем местную устойчивость стенки 1-го отсека

Местная устойчивость стенки 1-го отсека обеспечена.

Сталь поперечных ребер жесткости принимаем такую же, как и сталь главной балки – С345.

Рис. 9. Поперечные ребра жесткости.

Определим размеры поперечных ребер жесткости.

Ширина поперечного ребра:

Принимаем ширину ребра b_h=70 мм.

Толщина поперечного ребра назначается из условия

По сортаменту листового проката принимаем t_s=6 мм.

На концах ребер жесткости для пропуска поясных швов и уменьшения концентрации сварочных напряжений устраиваются скосы размером 40х60мм (рис. 9). Поперечные рёбра привариваются ручной сваркой к стенке и полке балки сплошными швами минимальных катетов, назначаемых по табл. 38 СП16 для тавровых соединений с двусторонними угловыми швами.

Для швов крепления ребер жесткости к полкам при толщине более толстого из свариваемых элементов t_f = 20 мм минимальный катет шва равен k_f = 7 мм, для швов крепления ребер жесткости к стенке балки при толщине более толстого из свариваемых элементов t_s = 10 мм – минимальный катет шва равен k_f = 5 мм.

Дата добавления: 2015-07-19