Проверка прочности и общей устойчивости ГБ

Проверка прочности

Проверку прочности по нормальным напряжениям элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле (28) [1]:

,

где: М – максимальное по длине балки значение изгибающего момента;

   W_{n , min} – момент сопротивления сечения балки, в котором возникает максимальный изгибающий момент.

т.е. прочность ГБ по нормальным напряжениям обеспечена.

    В соответствии с п. 1.9 [1] элементы стальных конструкций должны иметь минимальные сечения, удовлетворяющие требованиям норм. В составных сечениях, устанавливаемых расчетом, недонапряжение не должно превышать 5%.

т.е. недонапряжение в ГБ удовлетворяет требованиям норм.

        

    Проверку прочности по касательным напряжениям элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле (29) [1]:

,

где: Q – максимальное по длине балки значение поперечной силы;

  S и J – соответственно статический момент полусечения балки и момент инерции сечения балки, в котором возникает максимальная поперечная сила.

т.е. прочность ГБ по касательным напряжениям обеспечена.

 

По всей длина ГБ (за исключением сечений, в которых М или Q равны нулю) изгибающий момент и поперечная сила действуют совместно. Поэтому, помимо раздельных проверок σ и τ, необходима проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений, при которой определяются приведенные напряжения. Эту проверку выполняют в сечениях наиболее неблагоприятного сочетания изгибающих моментов и поперечных сил – в месте изменения сечения разрезной составной балки, причем на уровне поясных швов. Для стенок балок, рассчитываемых по формуле (28) [1] должны выполняться условия (33) [1]:

где: σ_х  и σ_у – нормальные напряжения в срединной плоскости стенки, соответственно параллельные и перпендикулярные оси балки;

      τ_ху – касательное напряжение, воспринимаемое стенкой.

Второе условие (33) [1] в данном случае практически ничем не отличается от проверки прочности ГБ на касательные напряжения, следовательно, это условие уже обеспечено.

т.е. прочность сечения ГБ на совместное действие нормальных и касательных напряжений обеспечена.

 

Проверка общей устойчивости

Проверка общей устойчивости ГБ осуществляется в соответствии с требованиями п.5.15 [1]. Проверку общей устойчивости можно не проводить, если соблюдены требования п.5.16* [1]: отношение расчетной длины балки к ширине сжатого пояса не превышает значений, определяемых по формулам табл.8* [1] для балок симметричного сечения.

Наибольшее значение l_ef / b, при котором не требуется расчет на устойчивость сварных балок независимо от уровня приложения нагрузки при расчете участка балки между связями, определяется по формуле (37) [1]:

,

где: b и t – соответственно ширина и толщина сжатого пояса;

  h – расстояние между осями поясных листов.

 

Для того чтобы, найти фактическое отношение расчетной длины балки к ширине сжатого пояса, необходимо определить расчетную длину балки. Согласно п.5.15 [1] за расчетную длину балки следует принимать расстояние между точками закреплений сжатого пояса от поперечных смещений. В данном случае за расчетную длину ГБ следует принять шаг второстепенных балок.

;

;

;

;

;

т.е. общую устойчивость ГБ проверять не требуется.