Проверка устойчивости стенки

Стенку балки в соответствии с п. 7.10 [3] необходимо укреплять поперечными ребрами жесткости, так как условная гибкость стенки

Ребра жесткости ставятся так, как показано на рис. 8. Максимальное расстояние между ребрами в отсеке № 1 а = 3 м, что меньше 2 h_w = 2× 1, 7 = 3, 4 м. В остальных отсеках – а = 2 м. Для укрепления стенки балки принимаются парные ребра жесткости с шириной b_h = 100 мм и толщиной t_s = 8 мм:

Проверяется устойчивость стенки в отсеке, на который попадает место измененного сечения, т.е. отсека № 3. Усилия M и Q в расчетных сечениях отсека № 3 (рис. 8):

В месте изменения сечения М₃=М^/ = 2987, 5 кНм, Q₃ =Q^/ = 956 кН;

Под балкой настила, расположенной в отсеке

Рис. 8. Схема расположения поперечных ребер жесткости

Проверка устойчивости отсеков стенки балки ведется по блок-схеме (прил. 2).

О т с е к № 3

Исходные данные для проверки устойчивости:

высота и толщина стенки – h _w = 1700 мм, t _w = 12 мм;

ширина и толщина поясного листа под балкой настила – b_f = 500 мм, t_f = 20 мм (для основного сечения);

расчетные сопротивления материала стенки – R_y = 240 МПа; R_s = 139, 2 МПа;

усилия в расчетном сечении (см. рис. 8) – M ₃ = 3441, 6 кН× м, Q ₃ = 860, 4 кН;

момент сопротивления в расчетном сечении – W_x = 22 649 см³;

местная сосредоточенная сила, приложенная к верхнему поясу, равная опорной реакции двух балок настила – F = 2Q = 184, 8 кН, а условная длина распределения этой силы l_ef = 18 см (см. 2.5);

коэффициент условия работы конструкции g _с = 1 (см. табл. 6^* [3]);

расстояние между ребрами в отсеке а = 2 м.

1. Условная гибкость стенки:

2, 3. Так как a = 2 м > h_w = 1, 7 м обозначается меньшая сторона отсека через d (d = h_w = 1, 7 м).

4. Отношение большей стороны отсека к меньшей:

m = а / h_w = 2/ 1, 7 = 1, 18.

5. Условная гибкость стенки равна:

6. Коэффициент d, учитывающий степень упругого защемления стенки в полках равен:

7. F = 184, 8 кН ≠ 0.

8. Местные напряжения в стенке под балкой настила:

9. Сжимающие нормальные и касательные напряжения у расчетной грани стенки:

10. В балке приняты двусторонние поясные сварные швы.

14. s_loc = 85, 6 МПа ¹ 0.

17.

19.

25. Предельное отношение [s_loc /s] выбирается по табл. 24 [3], при a / h_w = 0, 8 и d = 1, 09:

[s_loc /s] = 0, 259.

26. [s_loc /s] = 0, 259 < s_loc /s = 85, 6 / 148, 5 = 0, 576.

27. а = 0, 5 а = 1, 0 м; а / h_w = 1, 0 / 1, 7 = 0, 588.

20.

21. По табл. 23 [3] коэффициент с ₁ = 16, 24.

22. Локальные критические напряжения:

25. [s_loc /s] = 0, 259.

26. [s_ljc /s] = 0, 259 < s_loc /s = 42, 8 / 148, 5 = 0, 29.

28. По табл. 25 [3] с ₂ = 44, 6.

29.

30. a / h_w = 2 / 1, 7 = 1, 18 < 2.

20¹.

21¹. По табл. 23 [3] с ₁ = 22.

22¹.

32.

33. s_loc = 42, 8 МПа ≠ 0.

35, 36.

Проверяется устойчивость отсека № 3 на действие напряжений в месте изменения сечения балки.

Исходные данные:

h _w = 1700 мм, t_w = 12 мм;

b_f = 280 мм, t_f = 20 мм;

R_y = 240 МПа; R_s = 139, 2 МПа;

g _с = 1, а = 2 м.

1.

2, 3. Так как а = 2 м > h_w = 1, 7 м, то d = h_w = 1, 7 м.

4. m = a / h_w = 2 / 1, 7 = 1, 18.

5.

6.

7. F = 0, s_loc = 0.

9.

10. В балке приняты двусторонние поясные сварные швы.

14. s_loc = 0.

14.

23. По табл. 21 [3] с_cr = 31, 66.

24.

32.

33. s_loc = 0.

34, 36.

37. Устойчивость стенки в отсеке № 3 обеспечена.

О т с е к № 4

Исходные данные для проверки устойчивости:

h_w = 1700 мм, t_w = 12 мм;

b_f = 280 мм, t_f = 20 мм;

R_y = 240 МПа; R_s = 139, 2 МПа;

M ₄ = 1338, 4 кН× м, Q ₄ = 1242, 8 кН;

F = Q = 92, 4 кН, l_ef = 18 см;

g _с = 1, а = 2 м.

1.

2, 3. Так как а = 2 м > h_w = 1, 7 м, то d = h_w = 1, 7 м.

4. m = a / h_w = 2 / 1, 7 = 1, 18.

5.

6.

7. F = 92, 4 кН ¹ 0.

8. s_loc = 42, 8 МПа.

9.

10. В балке приняты двусторонние поясные сварные швы.

14. s_loc = 42, 8 МПа ¹ 0.

17.

19. a / h_w = 2/ 1, 7 = 1, 18 > 0, 8.

25. [s_loc /s] = 0, 259.

26. [s_ljc /s] = 0, 259 < s_loc /s = 42, 8 / 86, 2 = 0, 5.

28. По табл. 25 [3] с ₂ = 44, 6.

29.

30. a / h_w = 2 / 1, 7 = 1, 18 < 2.

20¹.

21¹. По табл. 23 [3] с ₁ = 22.

22¹.

32.

33. s_loc = 42, 8 МПа ≠ 0.

35, 36.

37. Устойчивость стенки в отсеке № 4 обеспечена.