Расчет местной устойчивости стенки балки

Расчет местной устойчивости стенки балки состоит из проверки устойчивости отдельных прямоугольных пластинок (отсеков) шириной a_i, равной расстоянию между осями поперечных уголков (ребер) жесткости, и высотой h, определяемой в зависимости от наличия или отсутствия продольных уголков (ребер) жесткости (рис. 9).

Грузоподъемность балки по местной устойчивости определяется в следующих случаях:

при отсутствии уголков (ребер) жесткости, при h ³ 50d;

при наличии вертикальных уголков (ребер) жесткости, расставленных с расстоянием а > 2h или 2м;

при наличии вертикальных уголков (ребер) жесткости, расставленных на расстоянии 2м > а < 2h, если h > 65d - для стенок из низколегированной стали; h > 80d - для стенок из углеродистой стали.

Устойчивость отсеков стенки проверяется по выражению

, (41)

где s_x, s_y, t_xy – расчетные продольное краевое нормальное, поперечное нормальное и среднее касательное напряжения в сечении, расположенном посередине отсека при а £ h или на расстоянии 0.5 h от края отсека при а > h (см. рис. 9 – в, г); s₀, Р₀ и t₀ критические продольное нормальное, поперечное нормальное и касательное напряжения, определяемые по приложению 5.

Рис. 9 Схема для расчета местной устойчивости стенки:

а), б) фасады балок с поперечными и продольными уголками (ребрами) жесткости и линии влияния изгибающего момента Мх (для отсеков, расположенных посередине балки) и перерезывающей силы Qx; в) схема отсека и сечения клепаной балки; г) схема отсека и сечения сварной балки; Lp – расчетная длина; х – расстояние от опорного сечения до вершины линии влияния, ai (при i = 1, 2, 3 ... )- ширина отсека; d - толщина отсека; h – высота стенки.

После преобразования выражения (41) допускаемая временная нагрузка k_му определяется:

¨ при непосредственном опирании поперечин на верхние пояса балок

k_му = ; (42)

¨ если поперечины непосредственно не опираются на верхние пояса балок

k_му = , (43)

где и - площади линий влияния изгибающего момента и перерезывающей силы для сечения посередине проверяемого отсека стенки балки, загружаемые вертикальной нагрузкой от подвижного состава (см. рис. 9); у₀ – расстояние от нейтральной оси балки до границы отсека стенки в пределах её высоты h; w₁ – коэффициент, характеризующий напряженное состояние стенки, определяемый по прилож. 5; I_бр – момент инерции брутто поперечного сечения балки; А_м – параметр, учитывающий сосредоточенное давление от непосредственного опирания мостовых поперечин на верхний пояс балок, принимаемый по прилож. 5 в зависимости от значений l и a линии влияния (см. рис. 9); a_Р – коэффициент, учитывающий собственный вес балок: a_Р = 1.1 при расчете балок длиной L_P £ 20 м; a_Р = 1.1¸1.2 при L_P = 20¸45 м (промежуточные значения определяются по интерполяции).