Последовательность расчета изгибаемого элемента

Изгибаемые элементы рассчитывают по первой группе предельных состояний, когда проверяют их прочность и устойчивость, и по второй группе предельных состояний, когда проверяют их жесткость (прогиб). Расчеты на прочность и устойчивость ведут по расчетным нагрузкам, а расчет на прогиб — по нормативным. Изгибу в основном подвергаются балки и элементы плит металлических покрытий и перекрытий.Из курса сопротивления материалов известно, что в изгибаемых элементах конструкций возникают следующие напряжения: нормальные σ—действующие по вертикальным площадкам, касательные τ — действующие по двум взаимно перпендикулярным площадкам и имеющие одинаковое значение, главные — действующие по наклонным площадкам около точки и местные сжимающие напряжения — действующие в зонах приложения сосредоточенных сил. При расчетах несущей способности балок должны выполняться расчеты прочности, общей и местной устойчивости. Расчет прочности по нормальным напряжениям выполняют по формуле где – момент сопротивления элемента с учетом ослаблений относительно оси, перпендикулярной плоскости действия изгибающего момента. Расчет прочности балки на сдвиг на уровне нейтральной оси выполняется по условию г де Q – значение поперечной силы в рассматриваемом сечении; I – момент инерции сечения относительно нейтральной оси; S – статический момент относительно нейтральной оси отсеченной части сечения, расположенной выше точки, в которой определяется напряжение; t – ширина сечения в точке, где вычисляются напряжения. Расчет прочности с учетом пластических деформаций по нормальным напряжениям выполняют по формуле где с₁ — коэффициент, учитывающий пластические деформации и зависящий от уровня действующих касательных напряжений, формы и размеров сечения (определяется в соответствии с требованиями норм). Как уже отмечалось выше, потеря устойчивости изгибаемых элементов может произойти значительно раньше, чем потеря прочности. Конструкция может разрушиться в силу потери общей устойчивости, из-за потери местной устойчивости сжатой полки и, наконец, вследствие утраты местной устойчивости стенки. Потеря общей устойчивости выражается в нарушении плоской формы изгиба с искривлением и закручиванием. Общую устойчивость балок проверяют по формуле где — коэффициент уменьшения напряжений; — момент сопротивления сжатого пояса балки.При определении в качестве расчетной длины балки принимается расстояние между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений (узлами связей или точками крепления жесткого настила), которые препятствуют выпучиванию.