Проверка местной устойчивости сжатогопояса и стенки

 

Устойчивость сжатого пояса была проверена при подборе сечения поясов.

Устойчивость стенки балки проводим в соответствии с п.п. 7.1...7.13 [1]. Определяем условную гибкость стенки:

.

3

,

4

20600

24

2

,

1

150

E

R

t

h

λ;

y

w

w

w

_

=

×

=

×

=

Устойчивость стенки балки не следует проверять, если ее гибкость не превышает значений:

2,5 – при наличии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами (поэтажная схема сопряжения):

3,5 – при отсутствии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами (схема сопряжения в одном уровне).

Так как гибкость стенки более 3,5 необходимо проверять стенку на местную устойчивость. В соответствии с п. 7.10 [1], так как , устанавливаем поперечные ребра жесткости. Их размеры определяются по формуле:

- для одностороннего ребра (поэтажная схема сопряжения):

принимаем b_h= 118 мм. Толщина ребра при поэтажной схеме сопряжения:

Окончательно толщину ребра при поэтажной схеме сопряжения t_s = 9 мм.

 

Расставляем поперечные ребра жесткости и проверяем местную устойчивость стенки. Рассмотрим два случая расстановки поперечных ребер жесткости – при поэтажной схеме и схеме сопряжения балок в одном уровне.

 

1) поэтажная схема сопряжения балок

 

В связи с тем, что в зоне пластических деформаций местные напряжения не допускаются, ребра жесткости в этой зоне ставим под каждой балкой настила (рисунок 2.8,а). Длина зоны развития пластических деформаций:

Так как значение а близко к 5 м, устанавливаем ребра жесткости под пятью балками настила в середине пролета. Для остальной части балки в соответствии с пунктом 7.10 [1] ребра жесткости ставятся на расстоянии не более 2h_w = 3,2 м. Удобно ставить ребра под балками настила. Располагаем ребра жесткости через 2,5 м от опор, оставшийся отсек делим ребром жесткости пополам. За расчетные отсеки принимаем отсек 1, в котором изменяется сечение балки.

Рисунок 12 – Расстановка поперечных ребер жесткости в главной балке при поэтажной схеме сопряжения балок

Рисунок 2.8 – К проверке местной устойчивости стенки главной балки

 

Расчетные сечения принимаем следующие: х₁ – в месте изменения сечения в отсеке 1; х₃ – под ближайшей балкой настила в отсеке 2; х₄ – на расстоянии h_w/2 от правого края отсека 2

а) Сечение х₁ = 2,67 м. Усилия в сечении были определены ранее и равны

Вычисляем напряжения в стенке балки в месте сопряжения стенки с поясом:

Так как в этом сечении s _loc = 0, то по п. 7.4^* [1] устойчивость стенки проверяем по формуле:

.

Определяем коэффициент d:

,

где b = 0,8 – при поэтажной схеме сопряжения по таблице 22 [1]. Определяем критические нормальные и касательные напряжения:

где с_сr = 32,7 по таблице 21 [1]; m = а / h_w= 250/150 = 1,67 – отношение большей стороны расчетного отсека к меньшей.

Проверяем местную устойчивость:

.

Местная устойчивость стенки в сечении х₁ обеспечена.

б) Сечение х₄ = 1,8 м. Усилия в сечении составляют:

Напряжения в сечении:

Так как в этом сечении s _loc = 0, то по п. 7.4^* [1] устойчивость стенки проверяем по формуле:

.

Определяем коэффициент d:

,

где b = 0,8 – при поэтажной схеме сопряжения по таблице 22 [1]. Определяем критические нормальные и касательные напряжения:

где с_сr = 32,7 по таблице 21 [1]; m = а / h_w= 250/150 = 1,67 – отношение большей стороны расчетного отсека к меньшей.

Проверяем местную устойчивость:

.

Местная устойчивость стенки в сечении х₄ обеспечена.

в) Сечение x₃ = 1,5 м под ближайшей балкой настила. Усилия в сечении составляют:

Напряжения в сечении:

где s _loc – местные напряжения, определены выше.

В соответствии с п. 7.6^* [1] местная устойчивость проверяется по формуле:

.

Проверяем условие по п. 7.6^*,б и п. 7.6^*,в [1]:

где 0,42 – по таблице 24 [1] при m = 2,5/1,5= 1,67 и d = 1,36.

Расчет ведем по п. 7.6^*,б [1]. Определяем критические напряжения:

где с₂ = 65,71 – по таблице 25 [1] при соотношении сторон расчетного отсека μ = а / h_w = 2,5/1,5 = 1,67;

где с₁ = 39,01 – по таблице 23 [1] при m= 1,67, d = 1,36; гибкость стенки по формуле (80) [1] равна:

Проверяем местную устойчивость стенки:

Местная устойчивость стенки в сечении х₃ обеспечена.