СП 294.1325800.2017 Конструкции стальные. Правила проектирования (с Изменениями N 1, 2, 3)

     7.4.4 Изгибаемые элементы

7.4.4.1 Высота стенки балки , где h - высота балки симметричного сечения, назначаемая из конструктивных соображений (строительная высота), должна располагаться в интервале значений между минимальной и оптимальной высотами .

Минимальная высота балки определяется по формуле

,                                                     (45)

     
где - норма прогиба для балки;

- площадь эпюры изгибающего момента на длине балки от нормативной поперечной нагрузки;

- принимается в соответствии с СП 16.13330.

Оптимальная высота определяется также из единого выражения для любых случаев (балка постоянного и переменного сечений, бистальная балка и балка, рассчитываемая с учетом ограниченной пластичности), так как некоторое ее изменение практически не влияет на оценку минимума массы или стоимости конструкции:

.                                                (46)

При принимается , при котором определяется максимально возможное значение расчетного сопротивления материала балки (поясов бистальной балки) .

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7.4.4.2 Гибкость стенки определяется из условия ее прочности на срез:

(=1,0 при учете пластических деформаций в опорном сечении балки; =1,2 при расчете по упругой стадии).

При , если принять , получается неравенство (в частности, при действии на балку равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью p значения и ). Так как , условие прочности не будет лимитировать гибкость стенки балки с оптимальной высотой при учете упругопластической стадии работы опорного сечения, и в случае применения стали повышенной и высокой прочности.

7.4.4.3 Гибкость упругой стенки лимитируется сверху условием ее местной устойчивости. При укреплении стенки только поперечными ребрами максимальная гибкость стенки определяется из формулы:

,

где ,   - максимальные условные гибкости стенки при действии только нормальных (в том числе и ) и только касательных напряжений соответственно в расчетном сечении при среднем их значении , вычисляемые в соответствии с СП 16.13330:

при ;

при ;

при ;

при .

Для стенки балки, укрепленной кроме поперечных основных ребер одним продольным ребром на расстоянии от сжатого пояса , ее условная гибкость увеличивается до раз по сравнению с для стенки балки с поперечными ребрами.

7.4.4.4 Условная гибкость стенки упругопластической балки при обеспечении ее проверки на устойчивость должна находиться в интервале значений:

.          (47)

Для распространенного соотношения площадей сечения полки и стенки (балки переменного сечения) =0,67 окажется, , т.е. 4,5 и 0,5.

Соответственно для бистальной балки установлено, что условная гибкость упругопластической устойчивой стенки должна быть в ориентировочных пределах:

,                          (48)

     
где .