Л.4.8
Прочность разрезных балок симметричного двутаврового сечения, несущих
статическую нагрузку, изгибаемых в плоскости стенки, укрепленной только
поперечными ребрами жесткости (рисунок Л.1), с условной гибкостью стенки 6 £ 
£ 13 проверяют по формуле
(M
/ Mu)4 + (Q / Qu)4
£
1, (Л.13)
где
M и Q — значения момента и поперечной силы в
рассматриваемом сечении балки;
Mu — предельное
значение момента, вычисляемое по формуле
Qu — предельное
значение поперечной силы, вычисляемое по формуле
В
формулах (Л.14) и (Л.15) обозначено:
t и h — толщина и высота стенки соответственно;
Af — площадь сечения
пояса балки;
tcr, m
— критическое напряжение и отношение размеров отсеков стенки соответственно,
определяемые согласно 9.5.3;
b — коэффициент,
вычисляемый по формуле
b
= 0,1 + 3a ³ 0,15.
(Л.16)
Здесь a = 8 Wmin
(h2 + a2) / (th2a2)
£ 0,1;
Wmin — минимальный
момент сопротивления таврового сечения, состоящего из сжатого пояса балки и
примыкающего к нему участка стенки высотой 
(относительно собственной оси тавра,
параллельной поясу балки);
а — шаг ребер
жесткости.
Рисунок Л.1. Схема балки с гибкой стенкой
Л.4.9
Поперечные ребра жесткости, сечение которых принимают не менее указанных в
Л.4.8, рассчитывают на устойчивость как стержни, сжатые силой N, определяемой по формуле
где
все обозначения принимают по Л.4.8.
Значение
N принимают равным не менее значения сосредоточенной нагрузки,
расположенной над ребром.
Расчетную
длину стержня принимают равной lef = h (1 — b), но не менее 0,7h.
Симметричное
двустороннее ребро рассчитывают на центральное сжатие, одностороннее — на
внецентренное сжатие с эксцентриситетом, равным расстоянию от оси стенки до
центра тяжести расчетного сечения стержня.
В
расчетное сечение стержня включают сечение ребра жесткости и полосы стенки
шириной 
с каждой стороны
ребра.
Л.4.10
Размеры сечений двутавровых балок с гибкой стенкой с ребрами, удовлетворяющие
условию (Л.14), определяют по формулам:
Эффективное
значение расчетного сопротивления стали Ry,ef определяют по формуле
С
целью удовлетворения условия (Л.15) при необходимости увеличивают количество
ребер жесткости или толщину стенки в отсеках балки, расположенных у опор.
При
выборе стали выполняют условие Ry £ Ry,ef.
Л.4.11
В балках по Л.4.1 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 рисунку Л.1, при этом
нагрузка должна быть приложена симметрично относительно плоскости стенки.
Прочность
таких балок проверяют по формуле
где
d — коэффициент,
учитывающий влияние поперечной силы на несущую способность балки и определяемый
по формуле
d = 1 -
5,6 Af h /(Aw l).
При
этом принимают tf = (2 - 3) tw и 0,025 £ Af h / (Aw l) £ 0,04.
Л.4.12
Высоту стенки двутавровых балок минимального сечения с гибкой стенкой без ребер
определяют из условия
где
h = 0,72 – hw / l + 0,13 l / hw.
Эффективное
значение расчетного сопротивления стали Ry,ef определяют по формуле
Для
балок минимального сечения из стали с другим расчетным сопротивлением Ry (Ry < Ry,ef) высоту стенки балки определяют из
условия
Размеры
двутавровых балок минимального сечения с гибкой стенкой без ребер определяют по
формулам:
где
af = 0,025 l / hw.
Л.5 БАЛКИ С ПЕРФОРИРОВАННОЙ СТЕНКОЙ
Л.5.1
Балки с перфорированной стенкой проектируют из прокатных двутавровых балок, как
правило, из стали с пределом текучести до 440 Н/мм2.
Сварные
соединения стенок выполняют стыковым швом с полным проваром.
Л.5.2
Расчет на прочность балок, изгибаемых в плоскости стенки (рисунок Л.2),
м - 1 - ННГАСУ
положения для расчета перфорированных балок с помощью программно-
вычислительного ..... Полученная модель балки имеет пролет, равный. 1. )1.
http://www.bibl.nngasu.ru/electronic%20resources/uch-metod/building_design/850636.pdf
выполняют
по формулам:
где
M — изгибающий момент
в сечении балки;
Q — поперечная сила в
сечении балки;
Qs — то же, на
расстоянии (с + s - 0,5а) от
опоры (рисунок Л.2);
Wx — момент
сопротивления сечения балки с отверстием относительно оси x—x;
W1,max, W1,min — наибольший и наименьший моменты
сопротивления таврового сечения;
x
= d / h.
Л.5.3
Расчет на устойчивость балок выполняют согласно требованиям 9.4.1; при этом
геометрические характеристики вычисляют для сечения с отверстием.
Устойчивость
балок считают обеспеченной, если выполняются требования 9.4.4 и 9.4.5.
Л.5.4
В опорных сечениях стенку балок при hef / t > 40 укрепляют ребрами жесткости и рассчитывают
согласно требованиям 9.5.13; при этом у опорного сечения принимают с ³ 250 мм (рисунок
Л.2).
Л.5.5
В сечениях балки при отношении hef / l > 2,5 
или при невыполнении требований
9.2.2 устанавливают ребра жесткости в соответствии с требованиями 9.5.9.
Сосредоточенные
грузы располагают только в сечениях балки, не ослабленных отверстиями.
Высота
стенки сжатого таврового сечения должна удовлетворять требованиям таблицы 8, в
формуле (6) которой принимают 
= 1,4.
Л.5.6
При определении прогиба балок с отношением l / hef ³ 12 (где l — пролет балки) момент инерции сечения
балки с отверстием умножают на коэффициент 0,95.
Рисунок Л.2 — Схема участка балки с
перфорированной стенкой
Приложение М
(рекомендуемое)
КОЭФФИЦИЕНТ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ jb
М.1
Коэффициент jb для расчета на устойчивость
изгибаемых элементов двутаврового, таврового и швеллерного сечений определяют в
зависимости от расстановки связей, раскрепляющих сжатый пояс, вида нагрузки и
места ее приложения. При этом предполагается, что нагрузка действует в
плоскости наибольшей жесткости (Ix
> Iy), а опорные сечения
закреплены от боковых смещений и поворота.
М.2
Для балки и консоли двутаврового сечения с двумя осями симметрии коэффициент jb принимают равным:
при
j1 £ 0,85
jb = j1;
(М.1)
при
j1 > 0,85
jb = 0,68 + 0,21j1 £
1, (М.2)
где
значение j1 вычисляют по
формуле
В
формуле (М.3) обозначено:
y — коэффициент,
вычисляемый согласно требованиям М.3;
h — полная высота
сечения прокатного двутавра или расстояние между осями поясов (пакетов поясных
листов) составного двутавра;
lef — расчетная длина
балки или консоли, определяемая согласно требованиям 9.4.2.
М.3
Значение коэффициента y в формуле (М.3)
вычисляют по формулам таблиц (М.1) и (М.2) в зависимости от количества
закреплений сжатого пояса, вида нагрузки и места ее приложения, а также от
коэффициента a, равного:
а)
для прокатных двутавров
где
It — момент инерции
при свободном кручении, определяемый согласно приложению И;
h — полная высота
сечения;
Таблица М.1.
Коэффициент
y для балок
двутаврового сечения с двумя осями симметрии
Количество
закреплений сжатого пояса в пролете
Вид
нагрузки в пролете
Эпюра
Mx на участке lef
Пояс,
к которому приложена нагрузка
Коэффициент
y при значениях a
0,1 £ a £ 40
40
< a £ 400
Без
закреплений
Сосредоточенная
Сжатый
1,75
+ 0,09a
3,3
+ 0,053a - 4,5·10-5 a2
Растянутый
5,05
+ 0,09a
6,6 + 0,053a - 4,5·10-5 a2
Равномерно
распределенная
Сжатый
1,60
+ 0,08a
3,15
+ 0,04a - 2,7·10-5 a2
Растянутый
О.В. Евдокимцев, О.В. Умнова РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ...
бистальных балок, балок с перфорированной стенкой и предложить их ...
пролете, передачи их на опоры и работают, в основном, на поперечный
изгиб.
http://www.tstu.ru/book/elib/pdf/2004/umnova.pdf
3,80
+ 0,08a
5,35 + 0,04a - 2,7·10-5 a2
Два и
более, делящие пролет l на равные части
Любая
Любой
2,25
+ 0,07a
3,6
+ 0,04a - 3,5·10-5 a2
Одно в
середине
Сосредоточенная
в середине
Любой
1,75y1
Сосредоточенная
в четверти
Сжатый
1,14y1
Растянутый
1,60y1
Равномерно
распределенная
Сжатый
1,14y1
Растянутый
1,30y1
Примечание — Значение y1 принимают равным y при двух и более закреплениях
сжатого пояса в пролете.
Таблица М.2.
Коэффициент
y для жестко
заделанных консолей двутаврового сечения с двумя осями симметрии
Вид
нагрузки
Пояс,
к которому приложена нагрузка
Коэффициент
y при отсутствии
закреплений сжатого пояса и при значениях a
4
£ a £ 28
28
< a £ 100
Сосредоточенная
на конце консоли
Растянутый
1,0
+ 0,16a
4,0
+ 0,05a
Сжатый
6,2
+ 0,08a
7,0
+ 0,05a
Равномерно
распределенная
Растянутый
б)
для составных двутавров из листов со сварными или фрикционными поясными
соединениями
где
обозначено:
для
сварных двутавров из трех листов:
tf и bf — толщина и ширина
пояса балки;
h — расстояние между
осями поясов;
a = 0,5h;
t — толщина стенки (t = tw);
для
составных двутавров с фрикционными поясными соединениями:
tf — суммарная толщина
листов пояса и полки поясного уголка;
bf — ширина листов
пояса;
h — расстояние между
осями пакетов поясных листов;
a — ширина
вертикальной полки поясного уголка за вычетом толщины его полки;
t — суммарная толщина
стенки и вертикальных полок поясных уголков.
Если
на участке балки lef эпюра Mx по своему очертанию
отличается от приведенных в таблице М.1, то допускается значение y определять по формулам для наиболее
близкой по очертанию эпюры Mx, в которую может
быть вписана фактическая эпюра.
В
случаях когда у консоли сжатый пояс закреплен от бокового перемещения в конце
или по ее длине, значение y
допускается принимать равным:
при
сосредоточенной нагрузке, приложенной к растянутому поясу на конце консоли, y = l,75y1, где значение y1 принимают согласно
примечанию к таблице М.1;
в
остальных случаях — как для консоли без закреплений.
М.4
Для разрезной балки двутаврового сечения с одной осью симметрии (рисунок М.1)
коэффициент jb определяют по таблице М.3, где
значения j1, j2 и n вычисляют по формулам:
В
формулах (М.6) — (М.8) обозначено:
ya — коэффициент, вычисляемый
по формуле
h — расстояние между
осями поясов;
h1 и h2 — расстояние от центра тяжести
сечения до оси соответственно более развитого и менее развитого поясов;
lef — расчетная длина
балки, определяемая согласно требованиям 9.4.2;
I1 и I2 — моменты инерции сечения более
развитого и менее развитого поясов относительно оси симметрии сечения балки
соответственно.
