Проверка местной устойчивости стенки и назначение размеров поперечных рёбер жёсткости

Местное выпучивание отдельных элементов конструкций под действием внешних сил называется потерей местной устойчивости (рис. 12).

Устойчивости стенки обычно добиваются не увеличением её толщины, а укреплением её рёбрами жёсткости, расположенными нормально к поверхности стенки и увеличивающими её жёсткость. Ребра жёсткости также обеспечивают крепление к ригелю стоек, поэтому устройство их в затворах в любом случае целесообразно.

На ригелях применяют поперечные рёбра жёсткости.

При выполнении условия (22) продольные рёбра жёсткости не требуются.

Укреплять стенку балки поперечными рёбрами жёсткости необходимо при условии:

(29)

 

Рис.12 Потеря местной устойчивости стенки балки

при отсутствии ребра жёсткости

 

Здесь Ry – расчётное сопротивление стали толщиной до 20мм.

Расстояние между поперечными рёбрами жёсткости не должно превышать 2hef , что достигается при разбивке ригеля на панели длиной lm.

Проверка местной устойчивости стенки ригеля, при необходимости, выполняется по [1].

Поперечные рёбра жёсткости принимают парными, симметричными по обе стороны стенки. Ширина ребра назначается по двум условиям:

а) bh =  + 40мм

(30)

б) bh =lwf + 50 мм

 

где lwf  - длина одного углового шва для крепления стойки к ребру (рис.13).

 

Рис. 13 К расчёту рёбер жёсткости

Толщина ребра

t h = 2 × b h × (31)

     где

lwf  - требуемая длина одного углового шва для крепления стойки к ребру;

50мм – зазор между стенкой ригеля и стойки для уменьшения остаточных напряжений от сварки.

       Длина шва lwf :

lwf =  + 1 см (32)

       здесь:

F – опорная реакция в стойке (определяется при расчёте стойки, п.3.3);

nw – количество швов (nw = 2 для стойки из двутавра, рис. 13);

kf – катет углового шва, принимаемый из условия 0,6 < kf < 1,2 t ( t – наименьшая толщина соединяемых элементов, см);

Rwf – см. табл. 2;

1см – добавляется к длине шва из-за непровара в его начале и конце.

       Ширина ребра жёсткости должна соответствовать сортаменту на полосовую сталь (прил. 7).

Рёбра жёсткости привариваются к стенке по всей длине сплошным швом с минимальным катетом. В рёбрах около поясов предусматриваются фаски для пропуска поясных швов.  

Рис.14 Примыкание рёбер жёсткости к напорному поясу

(к безнапорному поясу – аналогично)

 

Расчет поясных швов

Соединение поясов со стенкой ригеля осуществляется сварными поясными швами. Это соединение предотвращает сдвиг поясов относительно стенки ригеля, превращая всё сечение в единое целое.

       При расчёте поясных швов определяют сдвигающую силу Т, приходящуюся на 1 см длины ригеля на приопорном участке:

T = (33)

где

Qmax – из (21),

 Sf - статический момент пояса относительно нейтральной оси сечения ригеля на опоре:

Sf ≈ Af · 0,5 h 1

J 1 – момент инерции сечения балки на опоре:

J 1 ≈2 · Af ·

Здесь h 1 – высота ригеля на опоре.

Так как поясные проходят по всей длине ригеля, расчет сводится к определению катета шва. Расчет (угловых) швов на срез ведут по двум условиям: по металлу шва (а) и по металлу на границе сплавления (б) (рис. 15)

Рис.15 Расположение расчётных сечений при расчёте швов.

 

 

При расчёте по металлу шва:

kf = (34 а )

       При расчёте по границе сплавления:

kf = (34 б )

           

Rwf , Rwz – расчётные сопротивления по табл. 2;

Коэффициенты вида сварки:

автоматической: β f =1,1;  β z = 1,15

ручной: β f =0,7;  β z = 1.

Ввиду значительных усадочных напряжений при сварке поясов со стенкой поясные швы следует делать сплошными, одинаковой толщины по всей длине. Минимальные значения катета шва зависят от толщины наиболее толстого из свариваемых элементов (табл.3)

Таблица 3. Минимальные величины катета шва

Толщина наиболее толстого элемента, мм

Минимальный катет шва kf  при сварке

ручной автоматической
6…16 6 6
17…22 7 6
23…32 8 7
33…40 9 8


Дата: 2019-02-02, просмотров: 308.