Примечания: 1. mf - коэффициент, учитывающий влияние сдвигов по контактам соединяемых элементов и принимаемый по табл. 3 в зависимости от числа поперечных рядов болтов n в соединении.
2. Параметр n определяется:
числом поперечных рядов болтов в прикреплении данного элемента к фасонке или стыковой накладке, когда этот элемент обрывается в данном узле (п. 3, г, д, е);
общим числом поперечных рядов болтов в прикреплении фасонки к непрерывному элементу (п. 3, в).
Черт. 1. Расположение проверяемого на выносливость расчетного сечения А-А по основному металлу в сечениях нетто по соединительным болтам составных элементов, а также у свободного отверстия
Черт. 2. Расположение проверяемого на выносливость расчетного сечения А-А по основному металлу в сечениях нетто у отверстия с поставленным в него высокопрочным болтом, затянутым на нормативное усилие
Черт. 3. Расположение проверяемого на выносливость расчетного сечения А-А по основному металлу в сечении брутто по первому ряду высокопрочных болтов в прикреплении фасонки к нестыкуемым в данном узле поясам сплошных балок и элементам решетчатых форм
Черт. 4. Расположение проверяемого на выносливость расчетного сечения А-А по основному металлу в сечении брутто по первому ряду высокопрочных болтов в прикреплении к узлу или в стыке двухстенчатых элементов
Черт. 5. Расположение проверяемого на выносливость расчетного сечения А-А по основному металлу в сечении брутто по первому ряду высокопрочных болтов в прикреплении к узлу или в стыке двухстенчатых элементов с односторонними накладками
Черт. 6. Расположение проверяемого на выносливость расчетного сечения А-А по основному металлу в сечении брутто по первому ряду высокопрочных болтов в прикреплении к узлу или в стыке одностенчатых элементов с односторонними накладками
Таблица 2
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для расчета на выносливость стальных канатов висячих, вантовых и предварительно напряженных стальных пролетных строений
Устройства, закрепляющие или отклоняющие канаты |
Коэффициент s |
1. Анкеры клинового типа |
1,1 |
2. Анкеры с заливкой конца каната в конической или цилиндрической полости корпуса сплавом цветных металлов или эпоксидным компаундом |
1,3 |
3. Анкеры со сплющиванием концов круглых проволок, защемлением их в анкерной плите и заполнением пустот эпоксидным компаундом с наполнителем из стальной дроби |
1,1 |
4. Отклоняющие канат устройства, в том числе стяжки и сжимы, имеющие круговое очертание ложа, скругление радиусом 5 мм у торцов (в месте выхода каната) и укороченную на 40 мм (по сравнению с длиной ложа) прижимную накладку: |
|
при непосредственном контакте каната со стальным ложем и поперечном давлении 1 МН/м (1 тс/см) |
1,2 |
при контакте каната со стальным ложем через мягкую прокладку толщиной t 1 мм и поперечном давлении 2 МН/м (2 тс/см) |
1,2 |
5. Хомуты подвесок; стяжки и сжимы без отклонения каната при поперечном давлении: |
|
q ?? 1 МН/м (1 тс/см) и непосредственном контакте с канатом |
1,1 |
q ?? 2 МН/м (2 тс/см) и контакте с канатом через мягкую прокладку толщиной t ?? 1 мм |
1,1 |
В табл. 2 обозначено:
N - усилие в канате, МН (тс);
r - радиус, м (см), кривой изгиба каната в отклоняющем устройстве
Таблица 3*
n |
1-3 |
4-6 |
7-8 |
9-10 |
11-15 |
16 и более |
mf |
1,00 |
1,05 |
1,12 |
1,16 |
1,20 |
1,23 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 18* Обязательное
РАСЧЕТ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ ПО ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ
1. Метод расчета ортотропной плиты должен учитывать совместную работу листа настила, подкрепляющих его ребер и главных балок.
2. Ортотропную плиту допускается условно разделять на отдельные системы - продольные и поперечные ребра с соответствующими участками листа настила (см. чертеж).
Коробчатое пролетное строение
а - продольный разрез; б - план; в - поперечный разрез; г - ребро нижней плиты; 1, 2, 3, ... i - номер поперечного ребра верхней плиты
усилия в ортотропной плите при работе НА ИЗГИБ МЕЖДУ ГЛАВНЫМИ БАЛКАМИ
3. Изгибающие моменты в продольных ребрах ортотропной плиты следует определять по формуле
Мsi = М1 + М, (1)
M1 - изгибающий момент в отдельном продольном ребре полного сечения, включающего прилегающие участки листа настила общей шириной, равной расстоянию а между продольными ребрами (см. чертеж, в), рассматриваемом как неразрезная балка на жестких опорах; момент определяется от нагрузки, расположенной непосредственно над этим ребром;
М - изгибающий момент в опорном сечении продольного ребра при изгибе ортотропной плиты между главными балками, определяемый при загружении поверхности влияния нагрузкой, прикладываемой в узлах пересечения продольных и поперечных ребер.
Нагрузку, передаваемую с продольных ребер на узлы пересечения с поперечными ребрами, следует определять с помощью линии влияния опорной реакции неразрезной многопролетной балки на жестких опорах.
В пределах крайних третей ширины ортотропной плиты автопроезда и в ортотропной плите однопутных железнодорожных пролетных строений с ездой поверху следует принимать М = 0.
Ординаты поверхности влияния для вычисления изгибающего момента М в опорном сечении продольного ребра над «средним» поперечным ребром l (см. чертеж, а) следует определять по формуле
, (2)*
где M1i - принимаемые по табл. 1 (с умножением на l) ординаты линии влияния изгибающего момента в опорном сечении продольного ребра над «средним» поперечным ребром l при расположении нагрузки над поперечным ребром i;
l - пролет продольного ребра (см. чертеж, б);
L - пролет поперечного ребра (см. чертеж, в);
u - координата положения нагрузки от начала поперечного ребра.
Таблица 1
Номер поперечного ребра i |
Ординаты линии влияния при z |
||||
|
0 |
0,1 |
0, |
0,5 |
1,0 |
1 |
0 |
0,0507 |
0,0801 |
0,1305 |
0,1757 |
2 |
0 |
-0,0281 |
-0,0400 |
-0,0516 |
-0,0521 |
3 |
0 |
0,0025 |
-0,0016 |
-0,0166 |
-0,0348 |
4 |
0 |
0,0003 |
0,0016 |
0,0015 |
0,0046 |
5 |
0 |
-0,0001 |
0 |
0,0014 |
0,0025 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0,0001 |
0,0012 |
В табл. 1 обозначено:
z - параметр, характеризующий изгибную жесткость ортотропной плиты и определяемый по формуле
,
где Isl - момент инерции полного сечения продольного ребра относительно горизонтальной оси (см. чертеж в);
a - расстояние между продольными ребрами;
Is - момент инерции полного поперечного ребра - с прилегающим участком настила шириной 0,2 L, но не более l - относительно горизонтальной оси х1 (см. чертеж, а).
Примечание. В табл. 1 принята следующая нумерация поперечных ребер i: ребра 2-6 расположены на расстоянии l одно от другого в каждую сторону от «среднего» поперечного ребра 1 (см. чертеж, a).
4. В железнодорожных пролетных строениях лист настила ортотропной плиты проезжей части следует рассчитывать на изгиб, при этом прогиб листа настила не проверяется.
При устройстве пути на балласте наибольшие значения изгибающих моментов в листе настила над продольными ребрами следует определять по формулам:
в зоне под рельсом
My = -0,1 na2; (3)
в зоне по оси пролетного строения
My = -0,08 na2, (4)
где n - нагрузка на единицу длины, принимаемая по п. 2 обязательного приложения 5*.
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПО ПРОЧНОСТИ
5. Для проверки прочности элементов ортотропной плиты необходимо получить в результате расчетов в предположении упругих деформаций, стали в сечениях I, II, III и точках А, В, С, А1, В1, D1, указанных на чертеже, нормальные напряжения в листе настила, продольных и поперечных ребрах, а также касательные напряжения в листе настила, от изгиба ортотропной плиты между главными балками ??xp, ??yp и ??xyp и совместной работы ее с главными балками пролетного строения xc, ??yc и ??xyc.
6. Проверку прочности растянутого при изгибе ортотропной плиты крайнего нижнего волокна продольного ребра следует выполнять в зоне отрицательных моментов неразрезных главных балок в сечении I-I посредине пролета l среднего продольного ребра (см. чертеж, а - точка A) по формулам:
sxc + m1c1xp £ Ry m; (5)
sxc + xp m2 Ryn m, (6)
где Ry, Ryn - расчетное и нормативное сопротивления металла продольного ребра;
m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*;
m1, m2 - коэффициенты условий работы; для автодорожных и городских мостов, а также для автодорожного проезда совмещенных мостов их следует принимать по табл. 2*; для железнодорожных и пешеходных мостов, а также для железнодорожного проезда совмещенных мостов m1 = 1/æ; при этом проверка по формуле (6) не выполняется;
?? - коэффициент влияния собственных остаточных напряжений, принимаемый c1 = 0,9 - для крайнего нижнего волокна продольного ребра, выполненного из полосы, прокатного уголка или прокатного тавра, и 1 = 1,1 - для продольного ребра в виде сварного тавра;
??, ?? - коэффициенты, определяемые по пп. 4.28* и 4.26*.
Таблица 2*
sxc/xp |
Значения коэффициентов m1 и m2 для полосовых ребер |
|
|
m1 |
m2 |
0 |
0,55 |
1,40 |
0,25 |
0,40 |
1,50 |
0,45 |
0,25 |
1,60 |
0,65 |
0,13 |
1,60 |
Примечание. Коэффициенты m1 и m2 для промежуточных значений xc/xp следует определять линейной интерполяцией.
7. Проверку прочности сжатого при местном изгибе ортотропной плиты крайнего нижнего волокна продольного ребра следует выполнять в зоне положительных моментов неразрезных главных балок в опорном сечении II-III среднего продольного ребра (см. чертеж а - точка В) по формуле
xp
??xc + 2 Ry m, (7)
æ
где ??, ?? - коэффициенты, определяемые по пп. 4.28* и 4.26*;
2 - коэффициент влияния собственных остаточных напряжений, принимаемый 2 = 1,1 - для крайнего нижнего волокна ребра, выполненного из полосы, прокатного уголка или прокатного тавра, и 2 = 0,9 - для ребра в виде сварного тавра;
m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.
8. Проверку прочности крайнего нижнего волокна поперечной балки следует выполнять в сечении III-III посредине ее пролета (см. чертеж в - точка С) по формуле
yp
Ry m , (8)
æ
где æ - коэффициент, определяемый по формулам (143) и (144);
m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.
9. Расчет по прочности листа настила следует выполнять в точках А1, В1, D1 (см. чертеж, б) по формулам:
; (9)
xy Rs m, (10)
где sx = xc + m4 xp; y = yc + m4 yp;
txy = xyc + xyp;
m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*;
m3 - коэффициент, равный 1,15 при y = 0 или 1,10 при y ¹ 0;
m4 - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,05 - при проверке прочности листа настила в точке A1 ортотропной плиты автодорожных и городских мостов и 1,0 - во всех остальных случаях.
При выполнении данной проверки допускается принимать в качестве расчетных загружения, при которых достигает максимального значения одно из действующих в данной точке ортотропной плиты напряжений x, ??y или ??xy.
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПО УСТОЙЧИВОСТИ
10. Местная устойчивость листа настила между продольными ребрами, продольных полосовых ребер, свесов поясов тавровых продольных и поперечных ребер должна быть обеспечена согласно пп. 4.45* и 4.47, а стенки тавровых ребер - согласно обязательному приложению 16*. При этом следует выбирать наиболее невыгодную комбинацию напряжений от изгиба ортотропной плиты между главными балками и совместной ее работы с главными балками пролетного строения.
11. Общая устойчивость листа настила, подкрепленного продольными ребрами, должна быть обеспечена поперечными ребрами.
Момент инерции поперечных ребер Js (см. п. 3) сжатой (сжато-изогнутой) ортотропной плиты следует определять по формуле
, (11)*
где ?? - коэффициент, определяемый по табл. 2, а*;
- коэффициент, принимаемый равным: 0,055 при k = 1; 0,15 при k = 2; 0,20 при k 3;