Страница 12: ДБН В.2.3-14~2006. Споруди транспорту. мости та тр(2) (29974)

Навантаження, передане з поздовжніх ребер на вузли перетинання з поперечними ребрами, слід визначати за допомогою лінії впливу опорної реакції нерозрізної багатопрогонової балки на жорстких опорах.

У межах крайніх третин ширини ортотропної плити автопроїзду та в ортотропній плиті одноколійних залізничних прогонових будов з їздою поверху слід приймати .

Ординати поверхні впливу для обчислення згинального моменту в опорному перерізі поздовжнього ребра над „середнім" поперечним ребром 1 (див. рис. а) слід визначати за формулою

(2)

де  – прийняті відповідно до табл. 1 (із множенням на ) ординати лінії впливу згинального моменту в опорному перерізі поздовжнього ребра над „середнім" поперечним ребром 1 при розташуванні навантаження над поперечним ребром і;

 – прогон поздовжнього ребра (див. рис. б);

 – прогон поперечного ребра (див. рис. в);

 – координата положення навантаження, що відраховується від початку поперечного ребра.

Таблиця 1

В табл. 1 зазначено:

 – параметр, який характеризує згинальну жорсткість ортотропної плити та який визначається за формулою

де  – момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра відносно горизонтальної осі (див. рис. в);

 – відстань між поздовжніми ребрами;

 – момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра – із суміжною ділянкою настила шириною 0,2 , але не більше  – відносно горизонтальної осі (див. рис. в).

Примітка. В табл. 1 прийнято таку нумерацію поперечних ребер : ребра 2–6 розташовані на відстані одно від одного в кожну сторону від „середнього" поперечного ребра 1 (див.рис. а).

4 В залізничних прогонових будовах лист настилу ортотропної плити проїзної частини треба розраховувати на згин, при цьому прогин листа настилу не перевіряється.

При влаштуванні колії на баласті найбільші значення згинальних моментів у листі настилу над поздовжніми ребрами слід визначати за формулами

– у зоні під рейкою

; (3)

– у зоні по осі прогонової будови

,(4)

де  – навантаження на одиницю довжини, прийняте згідно з 2 обов'язкового додатку Л.

Розрахунок елементів ортотропної плити за міцністю

5 Для перевірки міцності елементів ортотропної плити необхідно отримати в результаті розрахунку у припущенні пружних деформацій сталі у перетинах I, II, III і точках зазначених на рисунку, нормальні напруження в листі настилу, поздовжніх і поперечних ребрах, а також дотичні напруження в листі настилу від згину ортотропної плити між головними балками й і спільної роботи її з головними балками прогонової будови і .

6. Перевірку міцності розтягнутого при згині ортотропної плити крайнього нижнього волокна поздовжнього ребра треба виконувати в зоні від’ємних моментів нерозрізних головних балок у перерізі 1-1 посередині прогону середнього поздовжнього ребра (див. рис. а – точка А) за формулами

; (5)

, (6)

де  – розрахунковий і нормативний опори металу поздовжнього ребра;

 – коефіцієнт умов роботи, приймається відповідно до табл. 4.12;

– коефіцієнти умов роботи; для автодорожніх і міських мостів, а також для автодорожнього проїзду суміщених мостів їх треба приймати відповідно до табл. 2; для залізничних і пішохідних мостів, а також для залізничного проїзду суміщених мостів m1=1/ ??; при цьому перевірка згідно з формулою (6) не виконується;

 – коефіцієнт впливу власних залишкових напруг, прийнятий = 0,9 – для крайнього нижнього волокна поздовжнього ребра, виконаного зі смуги, прокатного кутника або прокатного тавра, і  – для поздовжнього ребра у вигляді зварного тавра;

ψ, ?? – коефіцієнти, які визначаються згідно з 4.26 і 4.24.

Таблиця 2

Примітка. Коефіцієнти і для проміжних значень треба визначати лінійною інтерполяцією.

7. Перевірку міцності стиснутого при місцевому згині ортотропної плити крайнього нижнього волокна поздовжнього ребра необхідно виконувати в зоні додатних моментів нерозрізних головних балок в опорному перерізі ІІ-ІІ середнього поздовжнього ребра (див. креслення а – точка В) за формулою

ψσxc+??2 ?? σxp/ ??≤Rym,(7)

де ψ, ?? – коефіцієнти, визначувані згідно з 4.26 і 4.24;

 – коефіцієнт впливу власних залишкових напружень, приймається - для крайнього нижнього волокна ребра, виконаного зі смуги, прокатного кутника або прокатного тавра, і  – для ребра у вигляді зварного тавра;

 – коефіцієнт умов роботи, приймається відповідно до табл. 4.12.

8. Перевірку міцності крайнього нижнього волокна поперечної балки треба виконувати в перерізі III-III посередині її прогону (див. креслення в – точка З) за формулою

σyp/ ??≤Rym,(8)

де æ – коефіцієнт, визначуваний за формулами (4.6) і (4.7);

 – коефіцієнт умов роботи, прийманий відповідно до табл. 4.12.

9 Розрахунок міцності листа настилу належить виконувати в точках (див. рис. б) за формулами:

,(9)

(10)

де ;

 – коефіцієнт умов роботи, прийнятий відповідно до табл. 4.12;

 – коефіцієнт, рівний 1,15 при і 1,10 при ;

 – коефіцієнт умов роботи, приймається рівним 1,05 при перевірці міцності листа настилу в точці А1 ортотропної плити автодорожніх і міських мостів і 1,0 – у всіх інших випадках.

При виконанні цієї перевірки допускається приймати за розрахункові завантаження, при яких досягає максимальної величини одне з діючих у даній точці ортотропної плити напружень або .

Розрахунок стійкості елементів ортотропної плити

10 Місцева стійкість листа настилу між поздовжніми ребрами, поздовжніх смугових ребер, звисів поясів таврових поздовжніх і поперечних ребер повинна бути забезпечена згідно з 4.43 і 4.45, а стінки таврових ребер – відповідно до обов'язкового додатка Ю. При цьому слід вибирати найбільш невигідну комбінацію напружень від згину ортотропної плити між головними балками і спільної її роботи з головними балками прогонової будови.

11 Загальна стійкість листа настилу, підкріпленого поздовжніми ребрами, повинна бути забезпечена поперечними ребрами.

Момент інерції поперечних ребер (див. 3) стиснутої (стиснуто-зігнутої) ортотропної плити слід визначати за формулою

(11)

де α – коефіцієнт, який визначається відповідно до табл. 4.12;

 – число поздовжніх ребер нижньої ортотропної плити;

 – коефіцієнт, приймається рівним: 0,055 при = 1; 0,15 при = 2; 0,20 при ;

 – відстань між стінками головних балок або між центрами вузлів геометрично незмінюваних поперечних в'язей;

- момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра (див. 3);

σxc – чинні напруження у листі настилу від спільної роботи ортотропної плити з головними балками прогонової будови, що визначається в припущені пружних деформацій сталі;

σx,cr,ef – напруження, визначаються відповідно до табл. 3 з додатка Ю, за значенням σx,cr= σxc.

Припускається також визначати σx,cr,ef за формулою

Примітка. Коефіцієнт ω визначається за формулою ω=σxc/φoRy, де φо слід знаходити відповідно до табл.3 п. 12 при lef=l.

Таблиця 2.1

Для стиснутої ортотропної плити, яка не сприймає місцеві навантаження, у формулі (11) коефіцієнт α слід приймати рівним 2,025, що забезпечує рівність розрахункової довжини lef поздовжніх ребер відстані між поперечними ребрами l.

12 Розрахунок загальної стійкості ортотропної плити в цілому (стиснутої в зоні нижнього пояса і стиснуто-зігнутої у зоні верхнього пояса коробчатих головних балок – при дотриманні умови (11) слід виконувати за формулою

, (12)

де m – див 11;

 – коефіцієнт поздовжнього згину, приймається відповідно до табл. 3 в залежності від гнучкості ;

Гнучкість слід визначати за формулою

(13)

де lef – розрахункова (вільна) довжина поздовжніх ребер, яка визначається з виразу

Коефіцієнт ω знаходять з табл. 2а за значенням

Is, Isl та l – див. 3;

 – відстань між поздовжніми ребрами;

 – товщина листа настилу;

 – коефіцієнт, дорівнює 1,0 для ортотропної плити нижнього пояса і призначається відповідно до табл. 4 для плити верхнього пояса коробчатих головних балок;

 – площа повного перерізу поздовжнього ребра;

(тут  – момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра при чистому крученні).

Стиснуто-зігнуту ортотропну плиту залізничних мостів на загальну стійкість треба перевіряти згідно з формулою (4.28), приймаючи гнучкість за формулою (13) при .

Таблиця 3

Таблиця 4

У табл. 4 позначено:

 – прогин поздовжнього ребра між поперечними ребрами;

 – радіус інерції повного перерізу поздовжнього ребра.

13 Таврові поздовжні ребра (див. рис. в, г) стиснутої ортотропної плити нижнього пояса коробчатих головних балок при згинально-крутній формі втрати стійкості слід розраховувати згідно з формулою (12), приймаючи коефіцієнт поздовжнього згину в залежності від гнучкості .

Гнучкість слід визначати за формулою

,(14)

де ;

 – див. п.3;

 – висота стінки ребра товщиною (див. рис. г);

 – відстань від центра тяжіння полички шириною товщиною до центра тяжіння таврового поздовжнього ребра (див. рис. г);

Iy, Iz – відповідно момент інерції перерізу таврового поздовжнього ребра відносно горизонтальної осі y та вертикальної осі z;

;

.

;

Для забезпечення місцевої стійкості елементів таврового перерізу поздовжнього ребра товщини полички і стінки мають задовольняти вимоги 4.43:

• при поздовжнє ребро повного перерізу слід вважати двотавром, при bf=0 – тавром;
• при вимоги до товщини стінки визначаються за лінійною інтерполяцією між нормами для двотавра і тавра ().