где т-среднее расчетное касательное напряжение в отсеке, определяемое по формуле

(VII.63)

где Q - среднее значение поперечной силы в пределах отсека; Лет и бет - высота и толщина стенки.

Потеря устойчивости стенки от совместного действия нормальных и касательных напряжений. В сечениях балки, где одновременно действуют нормальные и касательные напряжения, стенка может потерять устойчивость от их совместного воздействия. Устойчивость стенки в этом случае будет обеспечена, если удовлетворяется соотношение

(VII. 64)

где о и X - расчетные нормальные и касательные напряжения, определяемые по формулам (VII.60) и (VII.63); Окр и ткр - критические напряжения пластинки, определяемые по формулам (VII.56) и (VII.61).

Если сосредоточенная нагрузка прикладывается к балке в местах, не укрепленных ребрами жесткости, то в стенке возникают местные сжимающие напряжения Ом [см. формулу (VII.72)], усугубляющие потерю устойчивости. В этом случае устойчивость стенки должна проверяться по формуле

/ т Y

+ - < 1, (VII.65)

где Ом.кр - местное критическое напряжение в стенке балки, определяемое по Нормам проектирования стальных конструкций (СНиП II-B.3-72).

3. НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ БАЛКИ

Исходя из вышеизложенного, для обеспечения местной устойчивости элементов балки по Нормам проектирования требуется выполнение следующих условий:

1) местная устойчивость сжатого пояса сварной балки обеспечивается выполнением предельных соотношений ширины свеса пояса балки bo к его толщине бп в соответствии с табл. VII.3;

2) местная устойчивость стенки балки проверяется в зависимости от отношения /го/бет и напряженного состояния:

стенка устойчива при любом напряжен-

бст V

ном состоянии. Промежуточные ребра жесткости не нужны, если нагрузка даже подвижная;

б) -<80l/ - - стенка устойчива при любом напряжен-

ном состоянии. Необходимы промежуточные ребра жесткости только при подвижной нагрузке; ребра устанавливаются конструктивно на расстоянии одно от другого не более чем 2,5 ho;

]/ - -стенка устойчива при отсутствии местных

в) ПО

« - поперечные ребра; б - поперечные и продольные ребра (пунктиром показаны дополнительные поперечные короткие ребра)

сжимающих напряжений (ам=0). Промежуточные ребра жесткости устанавливаются конструктивно на расстоянии одно от другого не более чем:

при ~-<iOO 2,5Л„;

при > 100 2 ho. Ост

(VII.66)

Вообще говоря, при обеспечении местной устойчивости стенки по формуле {Vn.64) и обеспечении общей устойчивости без введения коэффициента фб предельные расстояния между ребрами могут быть увеличены;

г) в остальных случаях в зависимости от фактического на-

пряженного состояния необходима проверка местной устойчивости стенки по одной из формул (VII.59), (VII.62), (VII.64), (VII.65). Обычно достаточно проверить устойчивость стенки в опорном и среднем отсеках балки;

д) в составных сварных и клепаных балках над опорами обязательно ставят опорные ребра (рис. VII.21). Промежуточные ребра жесткости ставят при отмеченных выше соотношениях, а также в местах приложения к верхнему поясу больших сосредоточенных нагрузок. Ширина промежуточного ребра жесткости bp (рис. VII.21,a) должна быть не менее /гст/304-40 мм, а толщина - не менее /is bp для ребер из стали классов С 38/23-С 46/33 и не менее /,2 bp из стали классов С 52/40- С 85/75.

При отношении /го/бст>160 стенку балки обычно укрепляют продольными ребрами (рис. VII.21, б) или и продольными, и дополнительными короткими ребрами. Непрерывными могут быть как поперечные, так и продольные ребра. В случае непрерывных продольных ребер они могут быть включены в сечение балки при расчете ее на изгиб. Расчетные формулы проверки местной устойчивости стенки, укрепленной короткими и продольными ребрами, приведены в Нормах проектирования.

29. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СОПРЯЖЕНИЙ И УЗЛОВ БАЛОК

/. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЯ ПОЯСОВ СО СТЕНКОЙ СОСТАВНЫХ БАЛОК

Если бы пояса и стенка балки не были соединены друг с другом, то при изгибе они сдвинулись бы один относительно другого (рис. VII.22, а) (пояса и стенка работали бы на изгиб каждый самостоятельно). В соединении поясов со стенкой при работе балки на изгиб возникают сдвигающие усилия (рис. VII.22, б), на которые оно должно быть рассчитано.

Значение сдвигающего усилия Г на 1 см по длине балки

Г = , (VII.67)

где Q - расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении; /бр -момент инерции сечения балки (брутто); 5п - статический момент сдвигающейся части сечения относительно нейтральной оси. Для сварных балок Sa - статический момент поясного листа; Sn - F„a (рис. VII.22, в); для клепаных балок Sn - сум1\!а статических моментов поясных уголков и листов при проверке горизонтальных заклепок и статический момент поясных листов прп проверке вертикальных заклепок (рис. VII.22,г).

В сварных балках сдвигающую силу воспринимают два угловых шва, соединяющих пояс со стенкой. Разделив сдвигаю-