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).

Рис. 22. Схема балки с гибкой стенкой

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 М и Q - значения момента и поперечной силы в рассматриваемом сечении балки;

М_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;

τ_cr и μ - критическое напряжение и отношение размеров отсека стенки, определяемые в соответствии с п. 7.4*;

β - коэффициент, вычисляемый по формулам:

при α ≤ 0,03 β = 0,05 + 5α ≥ 0,15; (161)

при 0,03 < α ≤ 0,1 β = 0,11 + 3 α ≤ 0,40. (162)

Здесь ,

где W_min - минимальный момент сопротивления таврового сечения, состоящего из сжатого пояса балки и примыкающего к нему участка стенки высотой 0,5t (относительно собственной оси тавра, параллельной поясу балки);

а - 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 - β), 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 0,65 t 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 1,3 t 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 l_ef ≤ 0,21 b_f (где b_f - ширина сжатого пояса).

18.6. Отношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине должно быть не более 0,38 .

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

18.8*. При определении прогиба балок момент инерции поперечного сечения брутто балки следует уменьшать умножением на коэффициент α = 1,2 - 0,033 для балок с ребрами в пролете и на коэффициент α = 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 δ - коэффициент, учитывающий влияние поперечной силы на несущую способность балки и определяемый по формуле δ = 1- 5,6 A_fh / (A_wl).

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