В книге рассмотрены предельные состояния по прочности и устойчивости стальных балок со сплошной стенкой. Величины предельных нагрузок для балок уточнены путем приближения расчетных схем к действительным условиям работы конструкций. Приводятся практические методы расчета стальных балок, отвечающие принципам расчета по предельным состояниям. Книга предназначена для инженеров-проектировщиков, научных работников и аспирантов.

Предисловие
Основные обозначения
Введение

Раздел I. Влияние касательных напряжений на несущую способность балки 

§ 1. Предварительные замечания

Глава I. Прямоугольное сечение
§ 2. Основные гипотезы
§ 3. Разыскание предельного условия
§ 4. Упрощенный метод решения задачи, рассмотренной в § 3

Глава II. Двутавровое сечение
§ 5. Особенности двутаврового сечения
§ 6. Предельное условие для балки двутаврового сечения
§ 7. Предельные условия для неразрезных балок
§ 8. Экспериментальные данные
§ 9. Случаи многократного загружения
§ 10. Быстрота распространения пластичности по сечению
§ 11. Ограничения, налагаемые величиной перемещений

Раздел II. Устойчивость балок при простом изгибе 

§ 1. Предварительные замечания

Глава III. Устойчивость плоской деформации балок
§ 2. Основные уравнения
§ 3. Балки симметричного двутаврового сечения
§ 4. Двутавровые балки с одной плоскостью симметрии
§ 5. Учет прогибов балки в плоскости изгиба

Глава IV. Некоторые специальные задачи
§ 6. Устойчивость плоской деформации балок за пределом упругости
§ 7. Балки» укрепленные продольными или поперечными связями
§ 8. Влияние начального искривления на устойчивость балок

Раздел III. Устойчивость стенок и поясных листов в балках 

§ 1. Предварительные замечания

Глава V. Пластинки с жестко опертым контуром
§ 2. Граничные поверхности для свободно опертых пластинок
§ 3. Пластинка, стороны которой у = 0 и у = b заделаны, а стороны х = 0 и х = а свободно оперты
§ 4. Принципы расчета на устойчивость
§ 5. Балочная стенка, укрепленная только поперечными ребрами
§ 6. Балочная стенка, укрепленная одним продольным ребром и поперечными ребрами жесткости
§ 7. Балочная стенка, укрепленная несколькими продольными ребрами
§ 8. Устойчивость поясных листов

Глава VI. Пластинки, усиленные упругими ребрами
§ 9. Общие замечания
§ 10. Чистый изгиб пластинки, укрепленной одним продольным ребром
§ 11. Чистый сдвиг пластинки, укрепленной двумя продольными ребрами
§ 12. Приближенный метод решения задачи § 11
§ 13. Граничные кривые для комбинации чистого изгиба с чистым сдвигом

Глава VII. Влияние начального искривления на устойчивость стенок (линейная задача)
§ 14. Общие замечания
$ 15. Критерии предельного состояния искривленной пластинки
§ 16. Разложение в ряд решения неоднородного уравнения
§ 17. Приложения задачи, рассмотренной в § 16
§ 18. Влияние начального искривления при различных напряженных состояниях

Глава VIII. Влияние начального искривления на устойчивость стенок (нелинейная задача)
§ 19. Основные уравнения нелинейной задачи
§ 20. Свободно опертая пластинка
§ 21. Пластинка с двумя заделанными краями
§ 22. Пластинка с начальным искривлением и поперечной нагрузкой
§ 23. Выводы применительно к практическому расчету

Использованная литература

Предисловие

Грандиозный размах строительства в нашей стране ставит перед советскими учеными. и инженерами новые задачи, в том числе задачу создания новых научных методов расчета, обеспечивающих надежность и высокую экономичность сооружений. Важным этапом на пути ее разрешения является построение методики расчета по предельным состояниям, призванной заменить метод расчета по допускаемым напряжениям.

В настоящее время можно считать завершенной разработку принципиальных основ новой методики. Предельное состояние конструкций трактуется советскими; учеными как состояние, вызывающее прекращение нормальной эксплуатации. Такое общее определение, естественно, нуждается в конкретизации. В известной мере это сделано в проекте Урочного Положения, однако многое еще предстоит сделать для углубления и уточнения понятия предельного состояния конструкций.

Основная задача состоит в сближении предпосылок расчета с действительными условиями работы конструкций. Необходимо учесть важнейшие факторы, изменяющие характер работы конструкций и их элементов, по сравнению с обычно рассматриваемыми схемами, и дать аналитическую интерпретацию условий возникновения предельных состояний.

Некоторые шага в этом направлении сделаны в данной книге. В ней изучаются отдельные виды так называемого первого предельного состояния стальных конструкций, а именно: исчерпание работоспособности по прочности и по устойчивости балок и их элементов. Предельное состояние, связанное с явлением усталости металлов, здесь не рассматривается.

Задача сближения предпосылок расчета с действительными условиями работы конструкций привела к рассмотрению ряда вопросов, как то: учет касательных напряжений при оценке несущей способности балок, уточнение граничных условий при исследовании устойчивости балок и их элементов (заделка, упругое защемление), учет совокупности силовых факторов, действующих на конструкции. Особое внимание уделено оценке влияния начального искривления и случайных эксцентриситетов на устойчивость.

Ограниченность объема книги заставила, свести к минимуму изложение уже известных решений. Основное назначение книги состоит в рассмотрении ряда практически важных задач, либо совершенно не затронутых, либо недостаточно освещенных в литературе. Таким образом, данная работа не претендует на роль универсального пособия для расчета балок по предельным состояниям.

В книге использованы (методы теории малых упруго-пластических деформаций и линейной теории упругости. Для изучения устойчивости слегка искривленных пластинок привлекается нелинейная теория оболочек малой кривизны.

При рассмотрении вопросов устойчивости конструкций применяются прямые методы вариационного исчисления и разложения в ряды по собственным функциям. В обоих случаях важно знать условия, при которых указанные процессы сходятся. Известны примеры, когда игнорирование вопроса о сходимости приводило к неверным выводам.

Автор счел необходимым указать некоторые критерии сходимости и в отдельных случаях дать краткое их обоснование. Чтение этих мест требует знакомства с основами теории линейных интегральных уравнений и некоторыми разделами теории аппроксимации. Читатель, интересующийся только приложениями полученных результатов, может такие места пропустить.

Практическая направленность книги требовала доведения результатов до вида, удобного для применения. Во многих случаях, особенно при пользовании прямыми методами, окончательные решения представлены в табличной форме. Наряду с этим промежуточные результаты приведены в общем виде, чем облегчается возможность изменения значений отдельных параметров.

Следует отметить, что все промежуточные выводы справедливы не только для стальных, но для любых металлических балок. Автор выражает благодарность проф. С.А. Бернштейну и канд. техн. наук Е.Ф. Котляру за советы и замечания, способствовавшие улучшению содержания книги.