Дополнительные требования по проектированию балок с гибкой стенкой

18.1*. Для разрезных балок с гибкой стенкой симметричного двутаврового сечения, несущих статическую нагрузку и изгибаемых в плоскости стенки, следует, как правило, применять стали с пределом текучести до 430 МПа (4400 кгс/см²).

18.2*. Прочность разрезных балок симметричного двутаврового сечения, несущих статическую нагрузку, изгибаемых в плоскости стенки, укрепленной только поперечными ребрами жесткости (рис. 22), с условной гибкостью стенки 6 £ £ 13 следует проверять по формуле

(M / M_u)⁴ + (Q / Q_u)⁴ £ 1, (158)

где M и Q – значения момента и поперечной силы в рассматриваемом сечении балки;

Рис. 22. Схема балки с гибкой стенкой

M_u – предельное значение момента, вычисляемое по формуле

; (159)

Q_u – предельное значение поперечной силы, вычисляемое по формуле

. (160)

В формулах (159) и (160) обозначено:

t и h – толщина и высота стенки;

A_f – площадь сечения пояса балки;

t_cr и m – критическое напряжение и отношение размеров отсека стенки, определяемые в соответствии с п. 7.4*;

b – коэффициент, вычисляемый по формулам

при a £ 0, 03 b = 0, 05 + 5 a ³ 0, 15; (161)

при 0, 03 < a £ 0, 1 b = 0, 11 + 3 a £ 0, 40 (162)

Здесь

где W_min – минимальный момент сопротивления таврового сечения, состоящего из сжатого пояса балки и примыкающего к нему участка стенки высотой (относительно собственной оси тавра, параллельной поясу балки);

a – шаг ребер жесткости.

18.3. Поперечные ребра жесткости, сечение которых следует принимать не менее указанных в п. 7.10, должны быть рассчитаны на устойчивость как стержни, сжатые силой N, определяемой по формуле

, (163)

где все обозначения следует принимать по п. 18.2*.

Значение N следует принимать не менее сосредоточенной нагрузки, расположенной над ребром.

Расчетную длину стержня следует принимать равной l_ef = h (1 – (1 – b), но не менее 0, 7 h.

Симметричное двустороннее ребро следует рассчитывать на центральное сжатие, одностороннее – на внецентренное сжатие с эксцентриситетом, равным расстоянию от оси стенки до центра тяжести расчетного сечения стержня.

В расчетное сечение стержня следует включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной с каждой стороны ребра.

18.4. Участок стенки балки над опорой следует укреплять двусторонним опорным ребром жесткости и рассчитывать его согласно требованиям п. 7.12.

На расстоянии не менее ширины ребра и не более от опорного ребра следует устанавливать дополнительное двустороннее ребро жесткости размером согласно п. 18.3.

18.5. Устойчивость балок не следует проверять при выполнении требования п. 5.16*, а настоящих норм либо при расчетной длине (где b_f – ширина сжатого пояса).

18.6. Отношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине должно быть не более .

18.7*. Местное напряжение s_loc в стенке балки, определяемое по формуле (31), должно быть не более 0, 75 R_y, при этом значении l_ef следует вычислять по формуле (146).

18.8*. При определении прогиба балок момент инерции поперечного сечения брутто балки следует уменьшать умножением на коэффициент a = 1, 2 – 0, 033 для балок с ребрами в пролете и на коэффициент a = 1, 2 – 0, 033 – h / l – для балок без ребер в пролете.

18.9*. В балках по п. 18.1* с условной гибкостью стенки 7 £ £ 10 при действии равномерно распределенной нагрузки или при числе сосредоточенных одинаковых нагрузок в пролете 5 и более, расположенных на равных расстояниях друг от друга и от опор, допускается не укреплять стенку в пролете поперечными ребрами по рис. 22, при этом нагрузка должна быть приложена симметрично относительно плоскости стенки.

Прочность таких балок следует проверять по формуле

(163, а)

где d – коэффициент, учитывающий влияние поперечной силы на несущую способность балки и определяемый по формуле d = 1 – 5, 6 A_fh /(A_wl).

При этом следует принимать t_f ³ 0, 3 t и 0, 025 £ A_fh /(A_wl) £ 0, 1.