Устойчивость стенки упруго работающих балок симметричного двутаврового сечения от действия нормальных напряжений

Устойчивость стенки упруго работающих балок симметричного двутаврового сечения от действия касательных напряжений.

В опорной панели касательные напряжения имеют максимальные значенияя. А нормальные напряжения – минимальные.

От действия касательных напряжений стенка будет терять устойчивость в направлении сжатой диагонали отсека.

Укрепление стенки балки поперечными ребрами, пересекающими возможные волны выпучивания стенки, увеличивают касательные напряжения.

Ближе к середине балки влияние касательных напряжений на стенку невелико. Здесь действуют главным образом нормальные напряжения от изгиба балки. Выпучиваясь, стенка образует в сжатой зоне балки практически вертикальные волны, перпендикулярные ее плоскости. Поперечные ребра не могут оказать существенного влияния на выпучивание стенки, т. к. длина волн выпучивания небольшая(длина полуволны , а их направление параллельно поперечным ребрам жесткости. Поэтому в очень гибких стенках от действия нормальных напряжений в сжатой части стенки ставят продольные ребра жесткости, уменьшающие расчетную ширину пластинки и увеличивающие критические напряжения.

Наличие продольного ребра улучшает устойчивость стенки, т. к. разбивает стенку по высоте на 2отсека, устойчивость которых проверяется отдельно.

Расчет на устойчивость выполняется для отсека стенки между ребрами жесткости и поясами на действие средних (в пределах отсека) нормальных и касательных напряжений и , а также местных напряжений . Сжимающее напряжение у сжатой границы стенки и среднее касательное напряжение вычисляются по формулам:

; .

Для симметричного сечения ; . и – средние значения момента и поперечной силы в пределах отсека. Если длина отсека «а» превышает его высоту, то осреднение выполняется в пределах наиболее нагруженного участка отсека «а´» с длиной, равной . Величина местных напряжений в стенке определяется по формуле

Устойчивость стенок балок 1-го класса (упругая работа) симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, при условной гибкости стенки и считают обеспеченной, если выполнено условие:

)

В приведенной формуле обозначено:

, – напряжения, определяемые по вышеприведенным формулам от внешних нагрузокформулам (

– критическое напряжение, вычисляемое по формуле:,

где ;

– коэффициент, определяемый для двух случаев:

а) при отношении (короткий отсек)

б) при отношении (длинный отсек),

здесь – расстояние между осями поперечных ребер жесткости.

а) Критическое напряжение при отношении .

,

где – коэффициент, определяемый по табл. 11,

Таблица 11

Поясные соединения балок	Значение при , равном
	1,0	2,0	4,0	6,0	10,0
Сварное	30,0	31,5	33,3	34,6	34,8	35,1	35,5

.

б) Критическое напряжение при отношении >0,8

, (3.16)

где – коэффициент, определяемый по табл. 15 .

Значение при , равном
	0,9	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
По таблице 11	37,0	39,2	45,2	52,8	62,0	72,6	84,7

Локальное критическое напряжение :

, (3.17)

где с₁ – коэффициент, принимаемый по таблице 13в зависимости от отношения и значения (здесь значение следует определять согласно формулы (3.6)

Таблица 13

	Значение коэффициента при равном
0,50	0,60	0,67	0,80	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40	56,7 38,9 33,9 30,6 28,9 28,0 27,4	46,6 31,3 26,7 24,9 21,6 20,6 20,0	41,8 27,9 23,5 20,3 18,5 17,4 16,8	34,9 23,0 19,2 16,2 14,5 13,4 12,7	28,5 18,6 15,4 12,9 11,3 10,2 9,5	24,5 16,2 13,3 11,1 9,6 8,6 7,9	21,7 14,6 12,1 10,0 8,7 7,7 7,0	19,5 13,6 11,3 9,4 8,1 7,2 6,6	17,7 12,7 10,7 9,0 7,8 6,9 6,3	16,2 12,0 10,2 8,7 7,6 6,7 6,1

– коэффициент, принимаемый по таблице 14, в зависимости от отношения и значения .

	Значение коэффициента при равном
0,50	0,60	0,67	0,80	1,00	1,20	1,40
	1,56 1,64 1,66 1,67 1,68 1,68	1,56 1,64 1,67 1,68 1,69 1,70	1,56 1,64 1,69 1,70 1,71 1,72	1,56 1,67 1,75 1,77 1,78 1,80	1,56 1,76 1,88 1,92 1,96 1,99	1,56 1,82 2,01 2,08 2,14 2,20	1,56 1,84 2,09 2,19 2,28 2,38	1,56 1,85 2,12 2,26 2,38 2,52

Касательное критическое напряжение :

, (3.18)

где – отношение большей стороны отсека стенки к меньшей;

,

где d – меньшая из сторон отсека (или a).

Дата добавления: 2014-01-07