Пример 10. Расчет по гибкости раскоса.

Расчетная длина элемента при изгибе в плоскости главной фермы

=0,0951 м;

предельная гибкость элемента как сжатого элемента главной фермы =120;

- проверка не проходит.

Изменяем сечение раскоса на коробчатое (рис.3.2).

Рис.3.2 Коробчатое поперечное сечение раскоса.

=0,159 м;

- проверка проходит.

Расчетная длина элемента при изгибе из плоскости связей

=0,159 м;

- проверка проходит.

4. Расчет элементов главной фермы по плоской расчетной схеме.

   1. Сбор нагрузок на главную ферму.

Главная ферма воспринимает следующие постоянные нагрузки:

• постоянная нагрузка от собственного веса элементов главной фермы;

• постоянная нагрузка от веса поперечных балок ортотропной плиты;

• постоянная нагрузка от веса продольных ребер ортотропной плиты;

• постоянная нагрузка от веса листа настила ортотропной плиты;

• вес дорожной одежды;

• вес барьерных ограждений.

Для определения доли постоянных и временных нагрузок, приходящейся на одну главную ферму, допускается воспользоваться методом рычага.

где - постоянная нагрузка, действующая на пролетное строение;

- расчетный пролет главной фермы.

Рис.4.1 Сбор временных нагрузок на главную ферму.

;

.

Загружение главной фермы временными нагрузками необходимо произвести в соответствии с рис.4.2-4.4.

Рис.4.2 Загружение главной фермы по 1 схеме нагрузки АК.

Рис.4.3 Загружение главной фермы по 2 схеме нагрузки АК.

Рис.4.4 Загружение главной фермы нагрузкой НК.

2. Определение усилий в элементах главной фермы.

Для возможности расчета сечений, сварных швов и болтовых стыков необходимо получить продольную силу во всех элементах главной фермы путем загружения линий влияния, которые следует получать, используя плоскую расчетную схему главной фермы с учетом введения шарниров в ее узлах (рис.4.5).

Рис.4.5 Схема для определения продольной силы в элементах главной фермы от постоянной и временной нагрузки.

Продольная сила в элементе главной фермы от постоянной нагрузки:

Максимальная продольная сила в элементе главной фермы от временной нагрузки:

Минимальная продольная сила в элементе главной фермы от временной нагрузки:

Полученные в результате расчета продольные силы в элементах главной фермы необходимо свести в таблицы – для расчета по прочности и для расчета по выносливости (табл.4.1).

Табл.4.1

Продольные силы в элементах главной фермы

Элемент	Тип усилия	Продольная сила, кН
		Пост + АК 1 сх	Пост + АК 2 сх	Пост + НК	Пост + 2НК
В3-Н4	Max
	Min

5. Расчет элементов главной фермы по пространственной расчетной схеме.

5.1. Сбор нагрузок

5.1.1. Сбор постоянных нагрузок

Таблица 5.1. Постоянные нагрузки

Наименование нагрузки	t, м	ρ, кН/м3	qн кН/м2	коэф. надежности ɣf	qр, кН/м2	В, м	qр, кН/м
А/б ПЧ	0,11	24	2,64	1,5	3,96	0,3	1,188
А/б ТК	0,04	24	0,96	1,5	1,44	0,3	0,432
ГИ	0,005	18	0,09	1,3	0,117	0,3	0,0351
Барьерное ограждение	-	-	1	1,1	-	-	1,1
Перильное ограждение	-	-	1	1,1	-	-	1,1
Наименование нагрузки	t, м	ρ, кН/м3	qн кН/м2	В, м		qн кН/м
Лишняя нагрузка от веса листа настила (ПЧ)	0,014	77,5	1,085	2,5		2,713
Лишняя нагрузка от веса листа настила (ТК)	0,014	77,5	1,085	2,5		2,713

5.1.2. Сбор ветровой нагрузки

Для расчета первой частоты собственных колебаний необходимо задать вручную собственный вес всех элементов.

Таблица 5.2. Собственный вес элементов

наименование элемента	площадь элемента	уд. Вес	нагрузка
	S, м2	ɣ, кН/м3	q, кН/м
НП	0,0256	77,5	1,984
ВП	0,031	77,5	2,4025
Раскос	0,0308	77,5	2,387
Стойка (подвес)	0,0165	77,5	1,27875
ПБ	0,011	77,5	0,8525
ТК	0,0037	77,5	0,28675
Стрингер ПБ	0,0064	77,5	0,496
Стрингер ТК	0,0054	77,5	0,4185
Распорка	0,0088	77,5	0,682
Раскос попереч. связей	0,0088	77,5	0,682
Прод. Связи	0,0088	77,5	0,682

,

; ;

;

,

,

где , (определяется пространственным расчетом, в программе MIDAS Civil (см. Рис. 11)).

;

В результате:

,

где .

Рис. 5.1 Определение первой частоты собственных колебаний

Теперь определим значение ветровой нагрузки, действующей на элементы расчётной фермы.

Таблица 5.3. Ветровая нагрузка на элементы главной фермы.

Наименование	h, м	Wn, кН/м2	qн, кН/м	ɣf	qр, кН/м
НП	0,824	1,653	1,362072	1,4	1,907
ВП	0,5	1,653	0,8265	1,4	1,1571
раскос	0,5	1,653	0,8265	1,4	1,1571
стойка (подвес)	0,45	1,653	0,74385	1,4	1,0414