3.26Основные положения расчета металлических мостов.
Мосты и другие искусственные сооружения рассчитывают, пользуясь методом пре дельных состояний. Предельные состояния мостов и других искусственных сооружений подразделяют на две группы. Предельное состояние первой группы подгруппы 1А характеризуется непригодностью к эксплуатации или невозможностью строительства из-за потери общей или местной устойчивости, разрушения элементов сооружения, сдвига или выпирания грунта. Предельные состояния подгруппы 1Б вызывают необходимость прекращения эксплуатации или строительства из-за больших пластических деформаций, сдвигов во фрикционных соединениях, недопустимых резонансных колебаний, местной потери устойчивости без разрушения, а также вследствие совместного действия силовых факторов и неблагоприятных влияний окружающей среды.
При наступлении предельных состояний второй группы возникают затруднения нормальной эксплуатации сооружения, вызываемые значительными прогибами, осадками опор или другими смещениями конструкции, а также образованием или недопустимым раскрытием трещин в бетоне.
В зависимости от сочетания действующих на сооружение нагрузок (основного, дополнительного или особого) к ним вводят коэффициенты сочетаний, учитывающие возможность несовпадения максимальных значений различных одновременно рассматриваемых нагрузок или воздействий. Правила введения этих коэффициентов определяются нормами. В некоторых случаях необходимо обеспечить какую-то степень надежности работы материала конструкции. Для этого вводят коэффициент надежности по материалу. Необходимо принимать во внимание отклонения действительной работы конструкций от принимаемых в проекте расчетных предположений. Это учитывают введением коэффициента условий работы.
По второму предельному состоянию конструкции рассчитывают от нормативных нагрузок с коэффициентами перегрузки, равными единице, за исключением расчета перемещений в подвижных опорных частях и деформационных швах, когда эти коэффициенты принимают больше единицы.
Нагрузки и воздействия принимают в наиболее невыгодных при эксплуатации и строительстве возможных положениях.
3.27 Расчет сплошных главных балок металлических мостов.
Главные балки (рис. 3.15) имеют сварные
двутавровые сечения высотой, равной 1
/11 их расчетного пролета. Высота балки
влияет на соотношение масс поясов и
стенки: чем больше высота балки, тем
меньше масса ее поясов и больше масса
стенки. Оптимальную высоту балки
определяют из условий минимального
расхода стали, прочности и вертикального
прогиба и с учетом условий изготовления,
перевозки и монтажа балки.
Рис. 3.15. Конструкция сварной главной балки
Пояса балок имеют ширину не менее 240 мм по условию прочности древесины брусьев на смятие и не более 20 t и 600 мм по условию местной устойчивости сжатого пояса, где t — толщина пояса. Ширина растянутых поясов не ограничена. Пояса состоят из одного листа толщиной не более 60, 50 и 40 мм (соответственно в конструкциях обычного, северного А и Б исполнения) или из двух листов, отличающихся по ширине не менее чем на 100 мм для удобства наложения продольных сварных швов. Листы поясов сваривают по длине «встык». Для экономии стали сечения поясов уменьшают от середины пролета к концам балки в соответствии с эпюрой моментов.
Стенки стальных балок назначают толщиной не менее 12 мм и проверяют расчетом на срез в опорных сечениях. Для устойчивости против выпучивания стенки укрепляют вертикальными поперечными, а при большой высоте балок —и горизонтальными продольными ребрами жесткости. Поперечные ребра жесткости ставят на опорах стенки балки и на расстояниях друг от друга не более 2 hef и 2 м, где hef — высота стенки. Продольное ребро располагают на расстояниях (0,24… 0,25) hf от сжатого пояса.
Ребра жесткости приваривают с обеих сторон стенки балки симметрично сплошными двусторонними швами. Торцы ребер жесткости приваривают к сжатым поясам, а между торцами ребер и нижними поясами устанавливают с тугой посадкой прокладки толщиной 16—20 мм и приваривают их только к ребрам жесткости.
Продольные связи располагают в уровнях верхних и нижних поясов балок. Распорки и диагонали связей выполняют из одиночных уголков и прикрепляют с помощью уголков и фасонок высокопрочными болтами. Поперечные связи располагают в опорных сечениях и между ними.
Рис. 3.16. Способы изменения площади сечения поясов балок:
а — уменьшением ширины, б — то же толщины; в — то же числа листов
Смотровые устройства состоят из вертикальной лестницы с площадкой для спуска на опору и хода между главными балками на нижних продольных связях. Пролетные строения северного исполнения, кроме того, имеют два наружных продольных хода с перилами. Основные элементы пролетных строений изготовляют из низколегированных сталей в обычном и северном исполнении.