М.4 Балки с гибкой стенкой

М.4.1 Разрезные балки с гибкой стенкой симметричного двутаврового сечения, несущие статическую нагрузку и изгибаемые в плоскости стенки, как правило, следует применять при нагрузке, эквивалентной равномерно распределенной до 50 кН/м, и проектировать из стали с пределом текучести до 345 Н/мм2.

М.4.2 Устойчивость балок с гибкой стенкой следует обеспечивать либо выполнением требований 8.4.4, а настоящих норм, либо закреплением сжатого пояса, при котором условная гибкость пояса не превышает 0,21 (где bf - ширина сжатого пояса).

M.4.3 Отношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине следует принимать не более

M.4.4 Отношение площадей сечений пояса и стенки αf = Af/(twhw) не должно превышать предельных значений αfи, определяемых по формуле

(M.12)

М.4.5 Участок стенки балки над опорой следует укреплять двусторонним опорным ребром жесткости и рассчитывать согласно требованиям 8.5.17 настоящих норм.

На расстоянии не менее ширины ребра и не более от опорного ребра следует устанавливать дополнительное двустороннее ребро жесткости размером согласно М.4.9 настоящего приложения.

М.4.6 Местное напряжение σlос в стенке балки, определенное по формуле (47), должно быть не более 0,75Ry, при этом значение lef следует вычислять по формуле (48) настоящих норм.

М.4.7 При определении прогиба балок момент инерции поперечного сечения брутто балки следует уменьшать умножением на коэффициент α = 1,2 - 0,033 , для балок с ребрами в пролете и на коэффициент α = 1,2 - 0,033 - h/l - для балок без ребер в пролете.

М.4.8 Прочность разрезных балок симметричного двутаврового сечения, несущих статическую нагрузку, изгибаемых в плоскости стенки, укрепленной только поперечными ребрами жесткости (рисунок М.1), с условной гибкостью стенки 6 ≤ ≤ 13 следует проверять по формуле

(M.13)

где М и Q - значения момента и поперечной силы в рассматриваемом сечении балки;

Ми - предельное значение момента, вычисляемое по формуле

(М.14)

Qu - предельное значение поперечной силы, вычисляемое по формуле

(М.15)

В формулах (М.14) и (М.15) обозначено:

tw и hw - толщина и высота стенки соответственно;

Аf -площадь сечения пояса балки;

τcr, μ - критическое напряжение и отношение размеров отсека стенки соответственно, определяемые согласно 8.5.3 настоящих норм;

β - коэффициент, вычисляемый по формуле

(М.16)

Wmin- минимальный момент сопротивления (относительно собственной оси, параллельной поясу балки) таврового сечения, состоящего из сжатого пояса балки и примыкающего к нему участка стенки высотой

а - шаг ребер жесткости.

Рисунок M.1 - Схема балки с гибкой стенкой

М.4.9 Поперечные ребра жесткости, сечения которых приняты не менее указанных в 8.5.9 настоящих норм, следует рассчитывать на устойчивость как стержни, сжатые силой N, определяемой по формуле

(М.17)

где все обозначения следует принимать по М.4.8 настоящего приложения.

Значение N рекомендуется принимать равным не менее значения сосредоточенной нагрузки, расположенной над ребром.

Расчетную длину стержня следует принимать равной lef = hw(1 - β), но не менее 0,7hw.

Симметричное двустороннее ребро рекомендуется рассчитывать на центральное сжатие, одностороннее - на внецентренное сжатие с эксцентриситетом, равным расстоянию от оси стенки до центра тяжести расчетного сечения стержня.

В расчетное сечение стержня следует включать сечение ребра жесткости и полосы стенки шириной с каждой стороны ребра.

М.4.10 Размеры сечений двутавровых балок с гибкой стенкой и ребрами, удовлетворяющие условию (М.13), следует определять по формулам:

(M.18)

где = 12,9 - 2060Ry/E.

Эффективное значение расчетного сопротивления стали балки Ry,ef следует определять по формуле

(M.19)

При необходимости с целью удовлетворения условия (М.13) следует увеличивать число ребер жесткости или толщину стенки в отсеках балки, расположенных у опор.

При выборе стали следует выполнять условие Ry ≤ Ry,ef.