Соединение полки со стенкою.

При изгибе балки полки сдвигаются относительно стенки. Для обеспечения работы полок и стенки как единого сечения необходимо надежно их соединить. Наиболее часто для этого используют сварку.

Швы должны быть беспрерывными. Максимальные касательные напряжения между стенкою и полкою возникают на опоре и вычисляются по формуле Журавского:,

а максимальные сдвигающие усилия на единицу длины: .

В таблице 37 СНиП приведены формулы для расчета поясных швов ; ,

где _f , _z – коэффициенты перехода от катета шва к ширине площади разрушения; _wf , _wz – коэффициенты условий работы шва; R_wf , R_wz – расчетные сопротивления наплавленного металла и металла на границе сплавления; R_wf приведено в табл. 56 СНиП; R_wz=0,45R_un (R_un – нормативное сопротивление основного металла по пределу прочности);  расчетное значения силы, которая действует на верхний пояс (например, балки настила).

Швы могут быть односторонними или двусторонними. Возможность использования односторонних швов регламентирована в п.13.26 СНиП:

• нагрузка должна размещаться симметрично относительно поперечного сечения балки;

• балка должна работать в упругой стадии;

• нагрузка должна быть статичной;

• в местах приложения к верхней полке балки сосредоточенных нагрузок должны устанавливаться поперечные ребра жесткости.

2. Проверка устойчивости балки в целом и ее элементов Общая устойчивость балки проверяется по требованиям п. 5.15 сНиП -23-81*

.

Коэффициент _b вычисляется в соответствии с нормами. Проверять устойчивость элементов при изгибе не требуется, если сжатый пояс непрерывно и надёжно закреплен по всей длине, а также при малых отношениях расчетной длины l_еf к ширине верхнего пояса.

Так, например, если нагрузка приложена к верхнему поясу, то наибольшие значения l_еf/в, при которых не требуется проверять общую устойчивость балки, вычисляют по формуле:

где в и t это ширина и толщина сжатого пояса; h – расстояние между осями поясных листов.

Под действием сжимающих и сдвигающих напряжений в балке могут потерять устойчивость сжатая полка и стенка балки. После потери местной устойчивости может произойти потеря общей устойчивости балки и её разрушение за счет уменьшения рабочего сечения.

Устойчивость сжатой полки

В продольном направлении полка сжата нормальными напряжениями. Касательные напряжения незначительны, и их можно не учитывать . Поскольку жесткость стенки по сравнению с полкою невелика, считают их соединение шарнирным. Рассчетная схема свеса полки представляет собой пластинку шириною и толщиною , которая шарнирно закреплена вдоль длинной стороны и загружена продольной равномерно распределенной нагрузкой. Напряжения, которые действуют в полке, должны быть меньшими, чем критические напряжения потери устойчивости для прямоугольной пластинки. Значения критических напряжений определяются методами теории упругости ; где - коэффициент, который учитывает способ закрепления и характер загружения.

‑ цилиндрическая жесткость.

Приняв , подставив ‑ коэффициент Пуассона и .

Рис. 6.10. К устойчивости сжатой

полки.

В нормах СНиП II-23-81* п. 7.22 значение формулы . Уменьшение соотношения учитывает неровности полки и некоторую неравномерность распределения напряжений.

Рис. 6.11.