Классификация сквозных пролётных строений

08.06.2018
Грузоподъёмность новых сквозных пролётных строений определяется в соответствии с указаниями, приведёнными ниже. Эти указания касаются основных типов сквозных пролётных строений, применяемых при временном восстановлении, а именно: балочных разрезных ферм с параллельными поясами и с треугольной и раскосной решёткой, а также многорешётчатых ферм.

Классифицировать следует лишь наиболее напряжённые элементы ферм; если пояса имеют одинаковое сечение по всей длине, то классифицируются только панели в середине пролёта, если сечение поясов изменяется, то из каждого типа сечений классифицируются только панели, лежащие ближе к середине пролёта. Раскосы и стойки ферм обычно бывают двух-трёх типов сечений; из каждого типа рассчитываются только раскос и стойка, расположенные ближе к опорам. Стойки и подвески, работающие на местную нагрузку, считаются отдельно.

Классификация балочных разрезных пролётных строений с параллельными поясами ведётся в следующем порядке:

1) принимается основное допускаемое напряжение на металл пролётного строения о; для новых пролётных строений о, как правило, равно 1,7 т/см2;

2) определяются площади линий влияния усилий в элементах ферм Qp и Qк;

3) подсчитываются рабочие площади элементов по сечению;

4) вычисляются рабочие площади элементов по прикреплению;

5) для верхнего пояса при непосредственном опирании на него поперечин подсчитывается коэффициент местного изгиба;

6) определяется постоянная нагрузка на пролётное строение; при этом можно руководствоваться данными, приведёнными ранее;

7) определяется допускаемая эквивалентная нагрузка для элемента;

8) подсчитываются классы элементов путём деления допускаемой эквивалентной нагрузки на эквивалентную нагрузку от схемы H1 с динамикой.
Классификация сквозных пролётных строений

При определении площадей линии влияния усилий сначала устанавливается положение вершины линии влияния. В фермах с треугольной и раскосной решёткой вершина линии влияния для каждого из поясов принимается в точке пересечения раскоса данной панели с другим поясом. Например, в панели, изображённой на фиг. 372, для нижнего пояса в точке А, а для верхнего — в точке В. В многорешётчатых фермах и фермах с крестовой решёткой вершина линии влияния для обоих поясов принимается в середине данной панели.

Коэффициент положения вершины линии влияния поясов определяется по формуле

где а — расстояние от вершины до ближайшей опоры в м;

I — расчётный пролёт в м.

Площади линий влияния усилий в поясах вычисляются путём деления величин Qм, определяемых по графику фиг. 369, на теоретическую высоту фермы h в м:

Высоту h разрешается определять как разность H—hn, где H — полная высота фермы в м; hn — высота сечения пояса в м.

Линии влияния усилий в раскосах являются двухзначными (фиг. 373). Положительным участком линии влияния будет тот, по отношению к которому раскос направлен вниз (нисходящее направление), отрицательным — тот, к которому раскос направлен вверх (восходящее направление). При загружении положительного участка линии влияний раскос будет растянут, а при загружении отрицательного — сжат.

Раскосы многорешётчатых ферм рассчитываются путём разложения ферм на простые системы решётки (фиг. 374). Линии влияния строятся для той простой системы, в которую входит] данный раскос.


Положение вершины однозначных участков линии влияния характеризуется коэфициентом, вычисляемым по форуме: a = d/l где d — длина в м рассечённой панели пояса, в плоскости которого происходит езда. Для ферм со стойками в каждом узле (треугольная,, раскосная, крестовая системы решётки) рассечённая панель совпадает с панелью ферм. При разложении многорешётчатых ферм получаются простые системы, не имеющие стоек. Для таких систем рассечённая панель определяется по указаниям фиг, 375; например, для раскоса р3—5' при езде по верху рассечённой панелью будет д’, а при езде по низу — д.

Длины участков линий влияния раскосов определяются по формулам:

где Лпр и Ллев — длины в м правого и левого участков;

a и b — расстояния в м от рассеченной панели до правой и левой опор (на фиг. 375 при езде по верху a' и b', при езде по низу а и b).

Площади каждого из участков линий влияния раскосов находятся путём деления величин Qм, определяемых из графика (фиг. 369), на синус угла наклона раскоса к горизонту, на количество систем решёток N и длину рассечённой панели д в м:

При расчёте ферм с треугольной и раскосной решёткой N равно 1; для раскосов ферм с крестовой решёткой — 2, для многорешётчатых ферм равно числу решёток (фиг. 376).

Суммарная площадь линии влияния Qр равна алгебраической сумме площадей отрицательного и положительного участков линии влияния.

Стойки и подвески ферм с треугольной решёткой, работающие на местную нагрузку, имеют треугольные линии влияния; для них:

Линии влияния усилий в стойках ферм с раскосной и крестовой решёткой определяются так же, как и для раскосов, пересекающихся с ними у того пояса, в плоскости которого нет езды (ненагруженного), однако по сравнению с линиями влияния усилий в этих раскосах знаки участков линий влияния для стоек меняются на обратные, a sin а0 в формуле (14) принимается равным единице.

Для ферм с крестовой решёткой, из двух раскосов, пересекающихся со стойкой у ненагруженного пояса, следует выбирать тот, который расположен ближе к опоре. Коэффициент N для стоек ферм с крестовой решёткой равен 1.

Рабочая площадь элемента по сечению при расчёте на растяжение равна полной площади (брутто) за вычетом площади ослабления элемента отверстиями для заклёпок, болтов и т. п.

При расчёте на сжатие рабочая площадь равна площади брутто, умноженной на коэффициент продольного изгиба ф. Коэффициент ф определяется по графику фиг. 377 в зависимости от гибкости элемента Л0. Гибкость вычисляется по формуле

где l0 — свободная длина элемента в см

r —радиус инерции сечения в см.

Для центрально сжатых элементов при пользовании графиком принимается i=0.

Величина l0 может приниматься равной теоретической длине элемента между узлами главных ферм или связей, смотря по тому, в какой плоскости рассчитывается элемент на продольный изгиб. Для раскосов многорешётчатых ферм и ферм с крестовой решёткой учитывается пересечение раскоса с другими элементами путём умножения теоретической длины элемента на коэффициент, определяемый по графику фиг. 378.


Радиус инерции r можно приближённо определять по таблице радиусов инерции сечений (фиг. 379).

Рабочая площадь элемента по прикреплению w0в определяется по табл. 53, где даны рабочие площади сечения, прикрепляемые одной заклёпкой или точёным болтом. При этом предполагается что материал заклёпок или болтов соответствует материалу склёпываемых частей, например, заклёпки из Ст. 2 при склёпываемых частях из Ст. 3.

Для соединений, работающих на знакопеременную нагрузку, величины w0в необходимо уменьшить на 10%. Величины рабочей площади прикрепляемой чёрными болтами, следует уменьшить на 20%, а по лучистыми болтами — на 10% по сравнению с указанными в табл. 53.

В случае, если в одном месте стыкуется лишь часть элементов сечения, в площадь w0в вводятся рабочие площади по прикреплению стыкуемых элементов и рабочие площади по сечению нестыкуемых.

В дальнейшем расчёте в определение класса для каждого элемента вводится лишь наименьшая рабочая площадь из определённых по сечению или прикреплению.

Коэффициент местного изгиба вводится в расчёт верхнего пояса при непосредственном опирании на него поперечин.

Определение коэффициента местного изгиба у для панелей, расположенных в двух средних четвертях длины пролёта ферм, может быть произведено по формуле:

где wбр — полная площадь верхнего пояса в см2;

Wбp — момент сопротивления пояса в см3;

S' — величина, которая берётся из табл. 54;

h — расчётная высота фермы в м.

Допускаемая эквивалентная нагрузка определяется по формуле:

где о — допускаемое напряжение в т/см2;

w0 — рабочая площадь элемента, наименьшая по сечению или прикреплению, в см2;

Ok — площадь однозначного участка линии влияния в м;

Op — суммарная площадь линии влияния в м;

р — постоянная нагрузка в т/м моста;

y — коэффициент местного изгиба (вводится для верхнего пояса при непосредственном опирании на него поперечин, для других элементов равен 1).

Для однозначных линий влияния (пояса, опорные стойки и раскосы, стойки и подвески, работающие на местную нагрузку) Qр = Qк. Знак плюса в формуле (17) ставится в том случае, если Qр и Qк имеют разные знаки.