Проверка общей и местной устойчивости балок.

 

Необходимо выполнить проверки, чтобы убедиться, что при действующих в балке напря­жениях балка или ее элементы не потеряет общую устойчивость. После достижения нагрузкой определенного предела сжатый пояс балки может вспучиться в плане из плоскости изгиба, а балка скручивается — происходит общая потеря устойчивости балки. При этом меняется работа сечения, рез­ко возрастают напряжения и быстро наступает разрушение. Чтобы не произошла общая потеря устой­чивости, необходимо, чтобы напряжения в сжатом поясе не превосходили определенное значение.

где М — наибольший расчетный изгибающий; Wc — момент сопротивления сечения; — коэффициент, зависящий от гибкости балки из плоскости стенки

Критический изгибающий момент, при котором появляется опас­ность потери общей устойчивости, допустимо определять по фор­муле

где G — модуль сдвига стали, равный; Е I_y, Ih — момент инерции сечения относ вертик оси и момент инерции при кручении; let — расч. длина сжатого пояса; с — коэффициент, хар приложение нагрузки к верхнему или нижнему поясу; k — коэффициент, зависящий от расположения нагрузки по длине балки;

Усилия, действующие на сплошностенчатые конструкции, могут вызвать местные деформации (выпучивание) тонких листов, из ко­т составлены балки. Такое явл называется потерей мест­ной устойчивости. В двутавровых балках на местную устойчивость необходимо проверять стенку, а в коробчатых и стенки, и листы верхнего и нижнего поясов.

Потеря местной устойчивости стенки балки может произойти от действия норм и кас напряжений, которые, суммируясь, создают большие сжимаю­щие напряжения. Проверка местной устойчивости заключается в сравнении действующих нормальных и касательных напряжений с критическими, превышение которых вызывает потерю устойчи­вости.

δ— толщина стенки; h— высота стенки; k— коэфф., зависящий от а/h (а-расст. между верт. ребрами жесткости); χ— коэфф. защемления.

Критическое касательное напряжение:

μ— отношение большей стороны отсека к меньшей

Критическое вертикальное напряжение:

Условие местной устойчивости:

m—коэфф. условий работы

 

Расчет монтажных стыков балки.

Стыки балок м. рассчитывать 2 м-ми:

1) По фактич усилиям изгиб мом-тов М и перерезывающей силы Q/

2) Условие равнопрочности стыка и мин расположения балки, расположенного рядом со стыком.

Стыки поясов и стенки рассчитывают независимо др. от др. Расчет стыков опр-ся в расчете кол-ва высокопрочных болтов, необход для прикрепления накладок. При расчете сварных соед-нийопр-ют толщину и длину швов (катет). Стыковые швы, если они выполнены с учетом всех регламентов. Если стык поясных листов осущ-ся с помощью высокопрочных болтов, то поясные листы перекрываются двойными накладками.

При к-ии стыка поясных листов число рядов болтов вдоль усилия д.б. мин, исходя из мин ширины стык.листов и мин расст м/у центральными болтами 2,5 . Обычно 2 ряда.

При расчете по факт.усил-я, усилие в поясе опр-ся по ф-ле: ;

где – факт напряж-е в поясе от М.

Если расчет вып-т по условиям равнопрочности, то усилие в поясе опр.:

,

К – коэф-т стыка.

Расч. усилие, кот.м.б. воспринято одной пов-стью эл-тов, стянутых одним болтом

– усилие натяжения болта; – коэф. трения (в зав-сти от способа обработки пов-сти); - в зав-сти от кол-ва болтов и способа обработки пов-сти.

Кол-во болтов, необх. для прикрепления внешн. и внутр. Накладок опр-сясоот-но по ф-ле:

Следует проект соед так. чтобы . Считается наиб эфф-е расспол болта.

При расчете стыка стенки по факт.усил-м предп., что усилие Q распределено м/у болтами одинаково.

;

Результ. усилие возник внаиб напряг-м болте

где – число расчетн срезов болта в соед-нии.

При расчете по равнопрочности стенка разбив-ся на полости шириной , вкл по 2 ряда болтов.

Будем считать, что в одном ряду по высоте накладки К болтов, а по ширине m рядов.

Исходя из того, что попер.силы равномер. распределена усилие, воспр. одним болтом =

Получ усилие, восприн-ся одним наиб напр болта от М, предс-ся как . Условие прочности наиболее загруж болта предст след обр.:

 

Кол-во болтов m в одной полунакладке при принятом К: