Особенности работы стальных балок под нагрузкой и предпосылки для расчета

Сталь, как уже отмечалось, является почти идеальным матери­алом, если иметь в виду ее упругость и однородность в сравнении с другими строительными материалами. При этом она обладает высокими прочностными свойствами.

Наиболее экономичной и потому широко распространенной формой поперечного сечения стальной балки является двутавро­вое сечение (прокатное, сварное), которое также имеет распространение и в других материалах (деревянные клееные балки, же­лезобетонные балки двутаврового сечения).

Свойства стали и применяемые формы поперечного сечения балок приводят к следующим особенностям их работы и расчета:

1) как и во всех балках, в стальных возникают нормальные и касательные х_х напряжения, из рис. 7.9 видно, что они в целом распределяются по высоте аналогично напряжениям в балке пря­моугольного сечения (см. рис. 7.4). Расчет прочности по нормаль­ным и касательным напряжениям остается одним из основных;

2) в балках возможна потеря общей устойчивости, т.е. балки под действием силы могут терять первоначальную форму, выпу­чиваться и закручиваться в вертикальной плоскости (рис. 7.10);

3) при выполнении элементов сечения балки тонкими и высо­кими (или с длинными свисающими свесами полок) возможна потеря местной устойчивости, т.е. их искривление на относитель­но небольшом участке (рис. 7.11);

4) как и все балки, стальная балка, деформируясь, прогибает­ся в плоскости действия нагрузки; прогибы неизбежны, но их величины, как уже отмечалось, ограничиваются нормами.