Классификация сплошных балок

Грузоподъёмность пролётных строений со сплошной стенкой определяется по следующим признакам:

а) по изгибающему моменту — в середине пролёта и в местах изменения сечения (обрыв листов, переломы поясов);

б) по поперечной силе на опоре — по нейтральной оси сечения и по оси горизонтальных поясных заклёпок;

в) по устойчивости верхнего пояса;

г) по стыкам и прикреплениям.

Пакеты из двутавровых прокатных балок рассчитываются только по изгибающему моменту в середине пролёта. В случае отсутствия продольных связей между пакетами при пролёте более 5 м, кроме того, проверяется устойчивость верхнего пояса балок.

При расчёте по изгибающему моменту допускаемая эквивалентная нагрузка определяется по формуле

B этой формуле: о — основное допускаемое напряжение на металл балки (см. табл. 52) в т/см%;

W0 — рабочий момент сопротивления сечения балки в см3; для пакетов из двутавров W0 равен полному моменту сопротивления Wбр; для клёпаных балок со сплошной стенкой можно принимать Wо = 0,8 Wбр;

Qм — площадь линии влияния момента в м2 в рассчитываемом сечении балки, берётся по графику фиг. 369 в зависимости от расчётного пролёта и положения вершины линии влияния а = a/l, где а — расстояние от рассчитываемого сечения до ближайшей опоры в т/м; р — постоянная нагрузка в т/м.

Ниже даны графики (фиг. 370, 370а), по которым класс сплошных балок по изгибающему моменту может быть быстро определён в зависимости от расчётного пролёта и момента сопротивления W0. Кроме того, класс металлических пакетов может быть определён на основании табл. 12—22, гл. V, по формуле (42) п. 686, в том случае, когда данные в таблицах предельные пролёты подсчитаны по напряжениям, а не по прогибам.

Неразрезные пакеты могут быть рассчитаны с учётом неразрезности, если их опоры достаточно жёстки. Для неразрезных двухпролётных балок с равными пролётами площадь линии влияния наибольшего изгибающего момента в сечений около середины пролёта может быть определена по формуле:

где l — длина одного пролёта в м.

В остальном расчёт не отличается от расчёта разрезных балок.

Расчёт балок по устойчивости верхнего пояса. Допускаемая эквивалентная нагрузка определяется по формуле

где ф — коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе верхнего пояса балки, определяется по графику фиг. 377 в зависимости от гибкости верхнего пояса

l0 — свободная длина верхнего пояса между узлами продольных связей в см;

r — радиус инерции верхнего пояса балки в см; для прокатных двутавров можно принимать r = 0,29 b, где b — ширина полки двутавра в см, для неискривлённых балок ф определяется по верхней кривой фиг. 377, соответствующей i = 0. Если в пакете несколько балок под рельсовой нитью, то ф определяется из условия раздельной работы каждой балки;

h — полная высота сечения балки в см;

hс — расстояние между рисками поясных заклёпок; для прокатных балок hс=h.

Поверку по шагу поясных заклёпок при отношении высоты балки к пролёту не менее 1/10, диаметре заклёпок не менее 22 мм и шаге заклёпок не более 100 мм можно не производить.

Достаточность прикрепления уголков и листов поясов сплошных балок в стыках проверяется путём определения величины

где w0В — рабочая площади прикрепления, определяемая при помощи табл. 53, в см;

w0 — рабочая площадь прикрепляемого элемента в см2. В балках новой проектировки площадь прикрепления обычно бывает достаточна. Если в0 более 1, то прикрепление достаточно.

Прочность стыка вертикальной стенки сплошных балок можно не проверять, если при шаге заклёпок в вертикальных рядах не более 100 мм диаметр заклёпок не менее 22 мм, а количество вертикальных рядов не менее 2, или при шаге заклёпок в вертикальных рядах не более 120 мм диаметр не менее 23 мм, число вертикальных рядов не менее 3.

В случае необходимости расчёт балок по поперечной силе, а также по стыкам и прикреплениям производится в соответствии с указаниями Руководства по определению грузоподъёмности жел.-дор. мостов 1945 г.

При расчёте прикрепления балок проезжей части (за исключением этажного расположения балок) допускаемая эквивалентная нагрузка равна

где w0в — рабочая площадь прикрепления в см2, определяемая по табл. 53.

В случае отсутствия в прикреплении конструкции, способной воспринять опорный момент (верхние рыбки, кронштейны, топоры и т. п.), найденное по таблице значение Wo делится на коэффициент 1,2. В расчёт вводится меньшая величина “0 из определённых по заклёпкам или болтам в стенке прикрепляемой балки и в уголках прикрепления.

Q — площадь линии влияния в м; для сплошных ферм и продольных балок Q = 0,5 l, для поперечных балок Q = l, при этом подподразумевается пролёт сплошной фермы или продольной балки в м.

Остальные величины имеют те же значения, что и в формуле (5).