4.2.14 Проверка местной устойчивости стенки балки при σ loc ≠ 0
Если прочность стенки по формуле (2.36) обеспечена, то при отсутствии поперечных ребер в местах опирания прокатных балок (рисунок 2.3а) проверяется ее устойчивость при σ loc ≠ 0.
В этом случае при укреплении стенки только поперечными ребрами местная устойчивость стенки проверяется по формуле:
√(σ
/ σcr
+ σloc
/ σloc,cr
)2 + (τ /
τ cr)2
≤ с,
(2.37)
где σ; σloc; τ – сжимающее напряжение, местное напряжение, среднее касательное напряжение. σ и τ определяются по п. 4.2.12, а σloc – по формуле (2.34);
τcr – определяется по формуле (2.32), где значения d, αi. и µ необходимо находить в соответствии с рисунком 2.3 а для проверяемого отсека;
Для определения значений величин σcr и σloc,cr предварительно выполняют анализ отношений αi./ hw и σloc / σ для проверяемого отсека по пп. а), б), в), и установив в каком подпункте эти условия выполняются, выполняют расчет по тем формулам которые указаны в этом подпункте. В приведенных ниже формулах значение величины αi принимают равным расстоянию между поперечными ребрами в проверяемом отсеке.
Значения σcr и σloc,cr в формуле (2.37) следует определять:
а) при αi./ hw ≤ 0,8, σcr находят по формуле (2.31), σ loc,cr по формуле (2.38)
σ
loc,cr
= c1 Ry
/
,
(2.38)
где
= (αi./
tw)
,
c1 – коэффициент, принимают, для сварных балок, по таблице 2.3 в зависимости от отношения αi./ hw и значения δ вычисленного по формуле (2.33);
Таблица 2.3 – Коэффициент c1 для сварных балок
δ |
Значения c1 для сварных балок при αi/hw, равном |
||||||||
≤0,5 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
≥2,0 |
|
≤1 |
11,5 |
12,4 |
14,8 |
18,0 |
22,1 |
27,1 |
32,6 |
38,9 |
45,6 |
2 |
12,0 |
13,0 |
16,1 |
20,4 |
25,7 |
32,1 |
38,2 |
46,5 |
55,7 |
4 |
12,3 |
13,3 |
16,6 |
21,6 |
28,1 |
36,3 |
45,2 |
54,9 |
65,1 |
6 |
12,4 |
13,5 |
16,8 |
22,1 |
29,1 |
38,3 |
48,7 |
59,4 |
70,4 |
10 |
12,4 |
13,6 |
16,9 |
22,5 |
30,0 |
39,7 |
51,0 |
63,3 |
76,5 |
≥30 |
12,5 |
13,7 |
17,0 |
22,9 |
31,0 |
41,6 |
53,8 |
68,2 |
83,6 |
б) при αi/hw > 0,8 и найденном отношении σloc / σ больше значений, указанных в таблице 2.4, для сварных балок, σcr находят по формуле (2.39)
σcr=
c2 Ry
/
, (2.39)
где c2 – коэффициент, определяемый по таблице 2.5;
σloc,cr – по формуле (2.38), в которой при αi./ hw > 2 следует принимать αi.=2 hw;
Таблица 2.4–Предельные значения σloc / σ
δ |
Предельные значения σ loc / σ при αi./ hw, равном |
|||||||
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
≥ 2,0 |
|
≤ 1 |
0 |
0,146 |
0,183 |
0,267 |
0,359 |
0,445 |
0,540 |
0,618 |
2 |
0 |
0,109 |
0,169 |
0,277 |
0,406 |
0,543 |
0,652 |
0,799 |
4 |
0 |
0,072 |
0,129 |
0,281 |
0,479 |
0,711 |
0,930 |
1,132 |
6 |
0 |
0,066 |
0,127 |
0,288 |
0,536. |
0,874 |
1,192 |
1,468 |
10 |
0 |
0,059 |
0,122 |
0,296 |
0,574 |
1,002 |
1,539 |
2,154 |
≥ 30 |
0 |
0,047 |
0,112 |
0,300 |
0,633 |
1,283 |
2,249 |
3,939 |
Таблица 2.5 – Значения коэффициента с2
αi / hw |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
≥ 2,0 |
c2 |
30 |
37,0 |
39,2 |
45,2 |
52,8 |
62,0 |
72,6 |
84,7 |
в) при αi./ hw > 0,8 и найденном отношение σloc / σ не больше значений, указанных в таблице 2.4;
σcr – по формуле (2.31);
σloc,cr – по формуле (2.38), но с подстановкой αi. / 2 вместо αi. в формулу (2.38) и в таблицу 2.3.
Если устойчивость стенки недостаточна, необходимо чаще ставить поперечные ребра жесткости (например, под каждой балкой) в этом случае необходимо выполнить заново проверку местной устойчивости стенки для отсека где меняются пояса балки по формуле (2.30) рисунок 2.3, но уже с изменившимся расстоянием между поперечными ребрами. Если устойчивость стенки недостаточна и при установке поперечных рёбер под каждой балкой и αi. < 0,7 hw, то стенку балки необходимо укреплять и продольными ребрами жесткости, устанавливаемыми на расстоянии (0,2 – 0,3)hw от сжатого пояса. Проверку устойчивости стенки в этих случаях производить по СНиП [4] по согласованию с руководителем работы.