Сечение сварной двутавровой балки определяют по минимальному моменту сопротивления Wmin=M/Rvyси оптимальному распределению площади сечения между стенкой Aw и полкой Л/ в зависимости от гибкости стенки hyy/ty,. Наивыгоднейшее распределение площади сечения симметричной двутавровой балки (рис. 40) получают при отношении hw/tw= 100—150, что дает зависимость, представленную в табл. 23.

Т А Б Л И Ц А 23. ПРАКТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ t w

hw, м.....

0,8

1,25

1,5

1,75

tw, мм ....

8—6

10—8

10—9

12—10

14—12

Чем тоньше стенка, тем экономичнее балка. Это объясняется тем, что изгибающий момент на 85 % воспринимается работой полок и лишь на 15 % —стенкой. Поперечная же сила, возникающая в балке, почти полностью воспринимается работой стенки.

При выборе высоты сварной балки, как правило, анализируют три величины: оптимальную высоту h0pt, при которой масса балки получается минимальной; минимальную высоту ftmin. при которой сечение удовлетворяет требованию жесткости (второе предельное состояние) при полном использовании прочности материала (первое предельное состояние); максимальную высоту Нтах, которая возможна в пределах заданной строительной высоты перекрытия.

Рис. 41. К расчету балки с перфорированной степной

3.3. ПОНЯТИЕ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ СТАЛЬНЫХ БАЛОК. КОНСТРУКЦИЯ РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ

Явление, при котором балка теряет устойчивость и изменяет форму при изгибе, называется потерей общей устойчивости балки. В этом положении происходит кручение балки, отклонение поясов в плане (рис. 42). При общей потере устойчивости в балке возникает сложное напряженное состояние, связанное с появлением изгиба в вертикальной плоскости х — х, горизонтальной плоскости у — у и кручения вокруг продольной оси балки.

Потеря общей устойчивости при изгибе в плоскости стенки зависит от отношения расчетной длины балки let к ширине полки bf. Приближенно можно считать, что при hf/bfs=:13 балку на общую устойчиость можно не проверять. Балка не теряет также общую устойчивость в том случае, когда нагрузка на нее передается через железобетонные плиты или профилированный настил, прикрепленные сваркой или болтами к сжатому поясу балки.

Наряду с общей потерей устойчивости в балках может произойти местная потеря устойчивости стенки от касательных напряжений (преимущественно вблизи опор) (рис. 43), устойчивость стенки и пояса от нормальных напряжений (рис.44) и от одновременного действия нормальных и касательных напряжений, а также потеря устойчивости сжатого пояса балки от действия нормальных напряжений (рис. 45).

Рис. 42. Форма потери общей устойчивости консольной балки

1 — первоначальное состояние балкн;

2 — изменение формы при потере устойчивости

Рис. 43. Форма потери местной устойчивости стенки от касательных напряжений (а—в)

Рис. 44. Формы потери (а, б) местной устойчивости стенки от нормальных напряжений

Рис. 45. Форма потери устойчивости сжатого пояса балки и стенки от действия нормальных напряжений

Рис. 46. Конструкции поперечных ребер жесткости в сварных балках (а. б)

1 — опорное ребро; 2 — ребро жест» кости

Рис. 47. Фрагменты балок, укрепленных поперечными основными ребрами и дополнительным продольным ребром (а, б)


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒