Д. Изменение сечения балки по длине.
Целесообразно для l ≥12 м.
M(l)≠ const.
Рис.7.1. Изменение сечения балки: а – уменьшение высоты стенки; б – изменение толщины полки; в – изменение ширины полки
Для сварных разрезных балок l ≤30 м – 1 изменение сечения пояса.
Порядок конструирования составных балок с измененным сечением по длине:
· предварительно назначается координата 
; 
к опоре;
· 
;
· по M подбирают W тр по упругой стадии и сечение пояса 
;
· проверка по условию (7.1).
. Стык сечений пояса
Рис.7.2. Стык сечения пояса: а – прямой; б – косой; в – выполнение шва на выносных планках
Прямой шов:
- для обеспечения 
требуется повышенный контроль качества шва;
- иначе 
; 
.
Е. Местная устойчивость элементов балки.
Потеря местной устойчивости – местное выпучивание отдельных элементов конструкций под действием сжимающих нормальных или касательных напряжений.
Критические напряжения.
рис.7.3. Расчетная схема шарнирно опертой прямоугольной пластины при потере устойчивости от нормальных сил
Критическая сила, отнесенная к единице длины пластинки:
, (7.2)
b – ширина пластинки;
– цилиндрическая жесткость;
k - коэффициент, учитывающий характер загружения, способ закрепления, соотношение размеров пластинки.
Критическое напряжение 
Принимаем 
, тогда 
.
- критическое нормальное напряжение (7.3)
При действии касательных напряжений 
,
d –меньшая сторона пластинки
- критическое касательное напряжение. (7.4)
Условия экономичного проектирования:
(7.6)
Устойчивость сжатого пояса
Рис.7.4. К проверке местной устойчивости сжатого пояса
|
|
Сжатый пояс – пластинка, опертая по 3-м кантам. В запас прочности опирание шарнирное. k =0,46
, (7.7)
где 
.
Тогда предельная гибкость свеса полки
. (7.8)
Нормами установлено с запасом 
(7.9)
Устойчивость стенки балки
· Ребра жесткости. Расстановка и размеры.
Рис.7.5. Ребра жесткости составной балки: 1 – опорное; 2 – поперечное; 3 – продольное; 4 - короткие
Рис.7.6. Места определения напряжений для проверки устойчивости стенки
при 
;
при 
Ширина выступающей части ребра
- при парных ребрах 
- при односторонних ребрах 
.
Толщина ребра из условия обеспечения его местной устойчивости 
Приварка ребер жесткости к стенке сплошными швами с катетом 
Расчет стенки балки на местную устойчивость (в пределах отсека)
· Вблизи опоры
- диагональное растяжение-сжатие
· В середине пролета 
, где 
(7.11)
C cr - (табл. 21, СНиП II-23-81*).
Проверка устойчивости не производится, если
при отсутствии местного напряжения;
при наличии местного напряжения.
· Проверка местной устойчивости при совместном действии нормальных и касательных напряжений
(7.12)
где 
; 
Ж. Опорные ребра жесткости.
Обеспечивают местную устойчивость и передают опорное давление от балки.
По конструктивному признаку – 2 вида опирания
Рис.7.7. Опорные ребра жесткости и расчетные сечения условной стойки при опирании:
а - торцом опорного ребра; б – нижним поясом;
Проверка на смятие торцевой поверхности
; 
(7.13)
Rp – расчетное сопротивление смятию - (табл. 52, СНиП II-23-81*).
Проверка устойчивости опорной стойки из плоскости
|
|
- условная площадь опорной стойки
φ – коэффициент продольного изгиба (табл. 72, СНиП II-23-81*).
- при опирании торцом опорного ребра
- при опирании нижним поясом