Материал: 2083

w uw.

(46)

При невыполнении условия (46) устойчивость стенки балки

симметричного сечения, укрепленной только поперечными ребрами

жесткости, при условной гибкости стенки

w ≤ 6 следует выполнять

для каждого отсека отдельно по формуле [1, пп. 8.5.3]:

С

cr 2 cr 2

c 1,

(47)

где σ – сж мающее напряжение у расчетной границы стенки, вычис-

ляемое по формуле

σ = М·y/Ix,

(48)

здесь y = hw/2 – расстояние от оси

до крайнего сжатого волокна

стенки;

τ – среднее касательное напряжение, определяемое по формуле

τ = Q/(tw·hw),

(49)

здесь M и Q – средние значения соответственно моментов и попереч-

балки

ной силы в пределах отсека; если длина отсека а (см. рис. 20) больше

его высоты hw, то значения M и Q следует вычислять как средние для

более напряженного участка с длиной, равной hw;

σ – критическое напряжение, вычисляемое по формуле

cr

А

cr

c

R

y

2w ,

(50)

cr

здесь сcr – коэффициент, определяемый в зависимости от вида пояс-

ных

соединений и

значения

коэффициента

δ = 0,8(bf/hw)(tf/tw)3

Д

[1, пп. 8.5.4, табл. 12], bf – ширина полки в рассматриваемом отсеке;

τcr – критическое напряжение, вычисляемое по формуле

cr 10,31 0,7

2 Rs

2d ,

(51)

здесь

μ –

отношение

большей стороны отсека

а к меньшей tw;

И

d d tw

Ry E – условная гибкость стенки в отсеке; d – меньшая из

Исходные данные: наибольшая свободная длина lef

= а1 = 3,0 м = 300 см;

b = 18 см;

t

f

= 1,8 см; h

0

= h +t

= 125 + 1,8 = 126,8 см.

f

w

f

Решение:

Условная гибкость сжатого пояса в левой опорной зоне

lef

bf

300/18

0,563.

Ry

E

23,5/20600

b

С

Предельное значение условной гибкости сжатого пояса:

bf

bf

bf

18

18

18

0,41 0,0032

t

0,73 0,016

t

0,41 0,0032

1,8

0,73 0,016

1,8

126,8

ub

f

f

h

= 0,523.

востиl t

0,523.

b

0,563

>

ub

Так как услов

е не выполняется, то проводится проверка общей устойчи-

.

Расчетные параметры: Мх = 148 600 кН·см; W´x = 6835 см3;

tf

b3f

1,8 183

4

бx А

I’x = 439 504 см4;

Iy

6

6

1750см ;

2

2

ef

f

1

a t

300 1,8

0,5 126,8 1,1

8

b

w

8

1

0,81;

h

0

f

b

f

t

3

126,8 18

18 1,83

f

ψ = 2,25 + 0,07α = 2,25 + 0,07·0,81 = 2,31;

Iy

h

2

E

1750

128,8 2

20600

1

Ry

2,31

439504

23,5

1,49 0,85;

Ix

lef

300

φb = 0,68 + 0,21·φ1 = 0,68 + 0,21·1,49 = 0,99 ≤ 1.

Проверка общей устойчивости балки:

M

148 600

0,93 1.

b Wcx Ry

c

0,99 6835 23,5 1

Условие выполняется. Общая устойчивость балки обеспечена.

Проверка местной устойчивости сжатой полки с шириной свеса

И

bef = (bf – tw)/2 = (30 – 1,1)/2 = 14,45 см и Мmax = 215 900 Н·см.

Условная гибкость сжатой полкиД

f

bef

tf

Ry

E

14,45

1,8

23,5 20600

0,27.

Предельное значение условной гибкости свеса сжатой полки

0,5

Ry

c

0,5

23,5

22,71

0,509

ub

при напряжении в сжатой полке

с

M

max

W

c

215900/ 9536 1 22,64 Н см2 .

сх

0,27

0,509.

f

˂ uf

Ширина ребра: b

hef

1250

40 81,6мм. b 85мм

40

по ГОСТ 103.

30

r

30

r

Ry

t

2b

23,5

t

6мм

Толщина

ребра:

2 85

5,8мм.

по

E

ГО Т 103.

r

r

20600

r

С

Условная гибкость стенки

w

hw tw

Ry

E

125 1,1

23,5 20600

3,84 > 3,5, но ˂ 6.

Местная устойч вость стенки проверяется для отсеков 1, 2, 3.

и

бА

Отсек 1

И

σ

= М1отс·y/Ix = 80 500·62,5/439 504 = 11,45 кН/см2.

τ

= Q1отс/(tw·hw) = 495,4/(1,1·125) = 3,6

2

ДкН/см .

cr

ccrRy

2w

30 23,5 3,842

47,81кН/см2

при δ = 0,8(bf/hw)(tf/tw)3 = 0,8(18/125)(1,8/1,1)3 = 0,5 и ccr = 30.

10,31 0,7

2 R

2d

10,3 1 0,7 2,42 13,53

3,842 10,6кН/см2

cr

s

при μ = 3/1,25 = 2,4.

Проверка местной устойчивости стенки отсека 1.

c

cr 2 cr 2

11,45 47,812

3,6 10,6 2

1 0,42 1.

Устойчивость стенки обеспечена.

Отсек 2

σ

= М2отс·y/Ix = 156 800·62,5/613 149 = 18,92 кН/см2.

τ

= Q2отс/(tw·hw) = 240,4/(1,1·125) = 1,75 кН/см2.

cr

ccrRy

2w 30 23,5 3,842 47,81кН/см2

при δ = 0,8(bf/hw)(tf/tw)3 = 0,8(30/125)(1,8/1,1)3 = 0,84 и ccr = 30.

cr

10,31 0,7

2

R

2d 10,3 1 0,7 2,242 13,53 3,842 10,8кН/см2

s

при μ = 2,8/1,25 = 2,24.

Проверка местной устойчивости стенки отсека 2.

С

47,812

1,75 10,8 2

cr 2

cr

2

c 18,92

1 0,43 1.

Устойчивость стенки обеспечена.

Отсек 3

σ

= М3отс·y/Ix = 214 000·62,5/613 149 = 21,81 кН/см2.

τ

стенки

=

Q3отс/(tw·hw) = 14,6/(1,1·125) = 0,11 кН/см2.

Проверка местной устойч вости стенки отсека 3.

cr 2

cr 2

c

21,81

47,812 0,1110,8 2

1 0,46 1.

Устойч вость

о еспечена.

балки

2.8. Расчет опорного ребра главной балки

Конец

в месте опирания ее на колонну укрепляют опор-

ным ребром, сч тая при этом,

что вся опорная реакция передается с

балки на опору через это ре ро жесткости. Ребра жесткости для пере-

дачи опорной

реакции надежно

прикрепляют к балке сварными

швами.

Выступающая вниз часть опорного ребра в месте примыкания к

Д

колонне не должна превышать а ≤ 1,5tor

и обычно принимается

15…20 мм (рис. 21).АНижний торец опорного ребра должен быть от-

фрезерован.

Размеры опорного ребра определяются из расчета на смятие

торца ребра [1, пп. 8.5.17].

2

И

Напряжение в сечении при действии опорной реакции не долж-

но превышать расчетного сопротивления смятию:

р

Qmax

Rр c ,

(52)

Атр

or

где

Aтр

b t

or

– требуемая площадь поперечного сечения опорного

or

or

ребра из условия смятия,

см ;

Rр

– расчетное сопротивление стали

смятию

торцевой поверхности

(при наличии пригонки), кН/см2

[1, табл. 2], кН/см2:

Rр

Run / m ,