Общая устойчивость балок

Высокие балки, у которых J_x»J_y, под вертикальными нагруз­ками могут терять общую устойчивость. Для предотвращения по­тери общей устойчивости следует:

1. Ограничивать свободную длину изгибаемого элемента. На­пример, две параллельные изгибаемые балки 1 и 2следует взаимно соединить связями на рас­стоянии l₀ (рис. 9.4), особен­но сжатые пояса. Такие связи ставят в подкрановых балках, мостовых кранах и т. п.

2. Проверить напряжения в изгибаемой балке с учетом требований обеспечения об­щей устойчивости:

σ=М/W≤[σ]_pφ, (9.24)

где φ - коэффициент умень­шения допускаемых напряже­ний, в балке с учетом обеспечения ее устойчивости. В балках двутаврового профиля

φ=ψ(J_y/J_x) (h/lо)²·10³. (9.25)

где J_xи J_y - моменты инерции относительно осей х и у; h-пол­ная высота балки; l_о - пролет балки или расстояния между за­креплениями, препятствующими перемещениям в горизонтальной плоскости.

Полученный при вычислении по формуле (9.25) результат необходимо корректировать следующим образом:

ψ по формуле (9.25) φ следует принимать:

0,85-1,0.................................... 0,85

1,0-1,25.................................. 0,9

1,25-1,55................................. 0,96

1,55......................................... 1,0

Коэффициент ψ является функцией α:

(9.26)

Рис. 9.4. Закрепление балки в горизонтальной плоскости

Для двутавровых балок из стали класса С 235 эта функция ψ представлена на рис.9.5. Для сталей класса С 285 - С 750 значения коэффициента ψ (рис. 9.5) следует умножить на отношение 210/R, где R - расчетное сопротивление.

Рис.9.5. Функция ψ(α)

При проектировании балок целесообразно поступить следую­щим образом: предварительно задаться отношением l₀/b=10 - 20; определить α по формуле (9.26), затем по формуле (9.25) най­ти φ.