К.4.9 Коефіцієнт 8, що враховує форму відсіків

Для розрахункових випадків 4 і 5 при обчисленні а сг ^ Таблиця К.4.12 - Коефіцієнт 5

Положення пластинки

Значення коефіцієнтів 5 при я,- / ht

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

1,0

1,5

2,0

Примикає до розтягнутого пояса

1240

1380

1520

1650

1820

2240

3860

6300

Проміжна

920

970

1020

1060

1100

1190

1530

2130

К.5 Розрахунки критичних напружень

Критичні напруження ах>сг, ст^іСГ іщообмежуютьсяпластичноюроботоюсталі,

знаходять за таблицею К.5 від приведених критичних напружень ® х сг єу> g у cr ef і і ху сг е/> які знайдені за умови необмеженої пружності сталі.

Сталь

Інтервал значень напружень о xcref, МПа (кг/см2)

Формули для визначення критичних напружень

Вуглецева

04-196 (04-2000)

® Х,СГ ~ 0,9 х,СГ,е/

1964-385

(20004-3921)

® х,сг

fn Y

-170.7-

1 Е J

+ 0,6375 °x'cr'ef +0,4048-10“3 Е

■Е

>385 > (3921)

® х,сг

ґ Q >

0,03114- x'cr'ef + 0,9419 -10~3 Е

■Е

Низько

легована

класу

міцності

С345

0ч207 (04-2111)

°х,сг ®’^'сх,сг,є/

2074-524 (21114-5342)

® х,сг

/

-201,2 •

° ХуСГ,с/

Е

+ 1,024- °x'cr,ef +0,0795-10“3 Е

■Е

>524 > (5342)

І

^ х,сг ~

(о Л 0,03572- x'cr,ef + 1,290-10'3

1 £ J

■Е

Низько

легована

класу

міцності

С390

04-229 (04-2333)

® х,сг 6,9 x,cr,ef

229-4591

(23334-6024)

® х,сг

-215,8-

® x,cr,ef

Е

+ 1,238-а*’сг’е/ 0,1091 -10“3 Е ■

■Е

>591 > (6024)

ах,сг =

0,03677 °x'cr’ef +1.56М0-3

1 £ J

■Е

Примітка 1. При підрахунку критичних поперечних напружень а х сг у формулах таблиці слід замінити

ах,сг наа у,сг іст X,cr,ef насту,сг,е/ ■

Примітка 2. При підрахунку критичних дотичних напружень іХу,сг у формулах таблиці слід замінити

Т Т г xytcr . ху,сг,еі

<ух сг на1(7 , на.

0,6 x'cr'ef 0,6

К.6 Вимоги до ребер жорсткості

К.6.1 Всі надані вище формули дійсні за умови, що поперечні та поздовжні ребра жорсткості не втрачають стійкість при втраті стійкості відсіків стінки. Для виконання цієї умови мінімальні моменти інерції поперечних ребер із площини стінки мають відповідати вимогам К.6.2, а поздовжніх - вимогам К.6.3 при одному ребрі і за К.6.4 при трьох та більшій кількості ребер на стінці.

К.6.2 Жорсткість поперечних ребер із площини стінки (моменти інерції їх перерізів) мають задовольняти вимогам таблиці К.6.

ц

ьКк -4)

0,75

0,80

0,62

1,44

0,50

2,8

0,40

4,6

0,33

6,6

ц = а / hw - відношення ширини відсіку до висоти; tw та hw - товщина та висота стінки балки; а - відстань між осями поперечних ребер жорсткості; I j - момент інерції поперечного ребра.

К.6.3 Жорсткість поздовжнього ребра з площини стінки (момент інерції його перерізу) при одному поздовжньому ребрі на стінці має задовольняти вимоги таблиці К.7.

Таблиця К.7 - Вимоги до жорсткості поздовжнього ребра

*L

Необхідний момент інерції перерізу

Граничні значення Ist

К

поздовжнього ребра I sl

мінімальні

максимальні

0,20

(2,5-0,5а lhw)-a2tl lhw

l,5hwtl

7hwt3w

0,25

(1,5-0,4alhw)-a2tl lhw

1,5hwtl

3,5hwtl

0,30

-

-

Тут /і, - відстань від осі поздовжнього ребра жорсткості до осі найближчого пояса в зварних балках або до крайньої риски поясних кутників у балках з болтовими з’єднаннями;

Isl - момент інерції перерізу поздовжнього ребра.

Примітка 1. При обчисленні Isl для проміжних значень h{ / hw допускається лінійна інтерполяція.

Примітка 2. У таблиці, окрім необхідних моментів інерції поздовжнього ребра, надані його граничні мінімальні та максимальні значення. Ці значення слід приймати за необхідні, якщо необ- хідниймомент інерції виходить за вказані межі.

К.6.4 Для стінки з трьома і більше ребрами слід забезпечити унеможливдення втрати стійкості стінки разом із ребрами між поперечними ребрами.!

Оцінювання достатності поздовжніх ребер для забезпечення стійкості стінки балки з ребрами між поперечними балками слід виконувати для розрахунку стійкості стінки з ребрами або окремого ребра, "вирізаного" зі складу стінки. Напружений стан стінки наведено на рисунку К.З. Критичні напруження знаходять за формулою

сзсг р(К.21)

де ка р - коефіцієнт стійкості плити; п2ЕІ,

<уе = у - Ейлерові критичні напруження;

Asl 'b

Е- модуль пружності;

1$1- момент інерції плити з площини (лист настилу сумісно з поздовжніми ребрами);

Аплоща плити (лист сумісно з поздовжніми ребрами);

b- ширина (для стінки b =hw, рис. К.З)

b- довжина відсіку (вздовж напружень).

Коефщієнт стійкості kQ р знаходять за формулою

1

К

>

■"^

..

Г”'

h(»-i)

1

а і

І^і

Рисунок К.З - Схема до розрахунку достатності ребер плити

2((1+а2 )2+у-1)

(К.22)

К.р=—7 ПРИ

а (vp 4-1) ■ (1 + 5)

при а > %[у ,

4-а+V7)

а2 (р +!)■(! +5)

де а = - > 0,5 - коефіцієнт форми; b

у - — - коефіцієнт, що враховує збільшення жорсткості за рахунок ребер;

I s

б = ^ sl - коефіцієнт, що враховує збільшення площі за рахунок ребер;

сг.

|/=-

коефіцієнт форми епюри;

' х>тах

Asl і А$ - площа стінки з ребрами і площа стінки без ребер відповідно;

І$1 - момент інерції стінки з ребрами;

к b.tl

І, =2-—- =— момент інерції листа стінки (з урахуванням циліндричної жорсткості);

12 (1 - v )10,92

® х, min iCx.max - найменше і найбільше напруження по кромках стінки зі своїми знаками відповідно.

СТІЙКІСТЬ ПЛАСТИНОК ОРТОТРОПНИХ ПЛИТ

ЛЛ Стійкість пластинок ортотропних плит знаходять за формулою

сг

х,сг ,е/

(ЛЛ)

<0,951-а.

t

де Ь - ширина пластинки; t - товщина пластинки;

ах cr ej - приведені критичні напруження, які знаходять за таблицеюІО.2, приймаючи за критичні а х сг діючі нормальні напруження в елементі сг^.; а - коефіцієнт для пластинок: обпертих з одного боку

(Л.2)

(Л.З)

а =д/0,405+0,035% ,

обпертих з двох боків

а = ^4 + 3,8^2'33,

коефіцієнт, що враховує нелінійність епюри напружень по краях пластинки і визначається (для перерізів брутто) за формулою

(Л.4)

де ах і <зх - максимальне і мінімальне поздовжні нормальні напруження вздовж границь пластинки, додатні при стиску, які знаходять при пружних розрахунках.

Формули (Л.2) та (Л.З) отримано з (10.2) та (10.3) за умови, що ефект защемлення відсутній.

bj та fj - розміри пластинок з обпиранням з одного боку; Ь2 та t2 - розміри пластинок з обпиранням із двох боків

Рисунок ЛЛ - Схеми поздовжніх ребер ортотропних плит з різною конфігурацією

Л.2 Допускається для оцінки співвідношення товщини і ширини пластинок вести розрахунки за спрощеною формулою (Л.5), де нелінійність епюри напружень не враховується, а рівень напружень дорівнює розрахунковому опору текучості Ry .

-=К- Ш.(Л.5)

t р,

де К коефіцієнт, що приймається за таблицею Л.1.

Таблиця Л.1- Значення коефіцієнта К для пластинок

Переріз

К

Ширина пластинки (характерний розмір)

Пластинки, що обперті з одного боку

Звиси поясів та ребер

0,5

Звиси (половина ширини пояса) двотаврів

Відстань від кромки листа до осі першого ряду болтів

Ширина штабового ребра

Ширина полиці швелерів або полиці кутника

Пластинки, що обперті з двох боків

Стінки та інші елементи

1,4

Відстань у просвіті між ребрами

Ширина стінки або пояса гнутого ребра без урахування радіусів згину

Відстань у просвіті між полицями без урахування прокатних радіусів

Kf

Для характерних значень Ry величини — наведені в таблиці Л.2. Таблиця Л.2 - Граничні значення hgj /1 для пластинок

Розрахунковий опір текучості Ry, кг/см2

2500

3000

3500

4000

hejr /1 для пластинок з одного боку

14,5

13,2

12,2

11,5

hej /1 для пластинок із двох боків

40,6

37,0

34,3

32,1

РОЗРАХУНКИ ВИТРИВАЛОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ АВТОМОБІЛЬНИХ

І МІСЬКИХ МОСТІВ

Оцінку витривалості, наведену нижче, слід застосовувати для автомобільних та міських мостів, а також для мостів із сумісною дією автомобільного та рейкового транспорту.

МЛ Оцінка витривалості елементів мосту від дії автомобільних навантажень

М.1Л Автомобільне навантаження

Оцінка витривалості передбачає, що тільки важкі транспортні засоби викликають небезпечний для конструкції розмах напружень, які призводять до появи тріщин утомленості. Передбачається, що відносно легкі екіпажі вагою менше ніж 8 т не викликають суттєвого впливу на втомленість. Напруження від постійних навантажень не враховуються. При розрахунках враховується вплив тільки одного важкого транспортного засобу (тандему АК) незалежно від кількості смуг руху на мосту. Одночасна поява двох тандемів не розглядається.

Фасад

План

Рисунок МЛ - Схема навантаження тандему АК (розміри надані в метрах)

Тандем із тиском на вісь Рп = 15 т (вагою ЗО т) має відбитки коліс у плані 20 см х 60 см. Розрахунковий тиск на вісь Pj приймають за формулою

Pf =Рп -Is -У/ -(1+Р).(М.1)

Де рп

У*

  • характеристичний тиск на вісь 147 кН (15 тс);
  • коефіцієнт, що дорівнює:

0,5 для розрахунків елементів, які зазнають безпосереднього впливу колеса тандему (елементи ортотропних плит тощо);

  1. для інших розрахунків і для деформаційних швів;

ь

  • коефіцієнт надійності за навантаженням приймають таким, що дорівнює 1,0, якщо не прийнято інше;

(1 + д) - динамічний коефіцієнт, що дорівнює:

  1. - для всіх розрахунків;
  2. - для розрахунків деформаційних швів.

Елементи мосту

Тиск на вісь Pj, кН (тс)

Вага тандему 2 Pj, кН (тс)

Елементи проїзної частини

73,5 (7,5)

147(15)

Всі інші елементи мосту

147(15)

254 (30)

Деформаційні шви

254 (30)

508 (60)

М.1.2 Розрахунок кількості циклів

Кількість циклів розмаху діючих напружень знаходять на основі розрахунку кількості проїздів одного тандему по мосту протягом проектного строку служби. Загальна кількість циклів N розмаху напружень від проходу одного тандему в одному напрямку по мосту за період проектного строку служби розраховується за формулою

N-nD-пу-пс-пТ < 1-Ю8,(М.2)

де nD - кількість днів у році;

Пу - проектний строк служби мосту в роках; пс - кількість циклів від одного проходу тандему;

пт - середня денна кількість тандемів, які проходять по мосту в одному напрямку по одній смузі.

Проектний строк служби мосту Пу або його елемента слід приймати згідно з ДБН В.2.3-22 або визначати за технічним завданням на проектування мосту. Кількість циклів від одного проходу тандему пс приймають за таблицею М.2.

Таблиця М.2 - Кількість циклів від одного проходу тандему

Елементи мосту

Кількість циклів від одного проходу тандему пс

Для елементів, крім наведених нижче

1,0

Елементи мосту, в яких число циклів подвоюється від одного проходу тандему

2,0

Елементи деформаційного шва

2,0