5.2. Загружение пролётного строения
5.2.1. Загружение пролетного строения постоянной нагрузкой.
Рис. 5.2 Пространственная расчетная схема пролетного строения
Рис. 5.3 Задание лишней нагрузки от веса листа настила
Рис. 5.4 Задание нагрузки от веса дорожной одежды
Рис. 5.5 Задание нагрузки от веса барьерных ограждений
Рис. 5.6 Задание нагрузки от веса перильных ограждений
5.2.2. Загружение пролетного строения временной нагрузкой.
Загружение производится по трём схемам:
Рис. 5.7 Загружение пролетного строения по 1 схеме АК
Рис. 5.8 Загружение пролетного строения по 2 схеме АК
Рис. 5.9 Загружение пролетного строения по схеме НК
5.2.3. Загружение пролетного строения ветровой нагрузкой
Полученную интенсивность нагрузки необходимо приложить в виде погонной нагрузки на расчетную главную ферму.
Рис. 5.10 Задание ветровой нагрузки
5.2.4. Закрепление расчетной схемы
3
4
1
2
Рис. 5.11 Закрепление расчетной схемы
Опирание пролетного строения – узловое.
Закрепление узлов:
Узел №1 – линейно неподвижный;
Узел №2 – освобождены все повороты и перемещение поперек пролетного строения;
Узел №3 – освобождены все повороты и перемещения вдоль пролетного строения;
Узел №4 – запрещено только вертикальное перемещение.
Определение внутренних усилий
Рис. 5.12 Максимально загруженные элементы главной фермы
Таблица 5.4. Максимальные и минимальные расчетные усилия в элементах
наименование |
№ эл-та |
Мах усилия |
Min усилия |
|||||||||
N, кН |
Qx, кН |
Qy, кН |
Мх, кН*м |
Му, кН*м |
N, кН |
Qx, кН |
Qy, кН |
Мх, кН*м |
Му, кН*м |
|||
НП |
2578 |
2901,73 |
314,23 |
533,44 |
394,84 |
-20,73 |
1496,84 |
54,43 |
73,17 |
126,87 |
-59,9 |
|
ВП |
24 |
-5584,03 |
1,38 |
-10,15 |
48,8 |
4,82 |
-7532,1 |
-5,11 |
-15,5 |
36,22 |
-7,42 |
|
раскос |
55 |
4107,65 |
10,44 |
47,89 |
228,7 |
54,82 |
2392,23 |
-11,9 |
-0,68 |
34,6 |
-24,7 |
|
стойка |
53 |
1412,6 |
4,51 |
78,34 |
-30,2 |
8,36 |
468,93 |
-6,45 |
2,76 |
-213,1 |
-7,11 |
|
5.3 Расчет по прочности элементов главной фермы.
Правило знаков для внутренних усилий, действующих в сечениях стержневого балочного конечного элемента (beam), а также положение точек, в которых необходимо определить напряжения, изображены на рис.5.13.
Рис.5.13 Правило знаков для внутренних усилий в стержневом балочном элементе (beam).
Проверку по прочности по нормальным напряжениям следует выполнять по формуле
,
где
– экстремальная продольная сила, в
программе Midas Civil
-
;
–
соответствующие продольной силе
изгибающие моменты, в программе Midas
Civil -
соответственно;
– площадь поперечного сечения нетто;
–
момент инерции сечения нетто относительно
оси
,
в программе Midas Civil
-
;
–
момент инерции сечения нетто относительно
оси
,
в программе Midas Civil
-
;
– расстояние вдоль оси (в программе Midas Civil - ) от центра тяжести сечения до проверяемой точки;
– расстояние вдоль оси (в программе Midas Civil - ) от центра тяжести сечения до проверяемой точки;
–
коэффициенты, учитывающие развитие
ограниченных пластических деформаций.
Методика определения
|
Методика определения
|
При ; при
при этом ; при сечение необходимо перепроектировать. |
|
Определение
|
|
Коробчатое сечение
где
Н-образное сечение
где
|
Коробчатое сечение
где
– суммарная толщина поясов элемента. Н-образное сечение
|
Определение
|
|
Коробчатое сечение
где
Н-образное сечение
|
Коробчатое сечение
где
Н-образное сечение
|
Определение |
|
Коробчатое сечение
где
Н-образное сечение , где
|
Коробчатое сечение
где
Н-образное сечение , где
; . |
,
- среднее касательное напряжение в
стенке элемента,
-
соответствующая продольной силе
поперечная сила (в программе Midas
Civil -
),
–
суммарная толщина стенок элемента.
- среднее касательное напряжение в
поясе элемента,
– ширина пояса элемента;
–
суммарная толщина поясов элемента.
- среднее касательное напряжение в
поясе элемента,
-
соответствующая продольной силе
поперечная сила (в программе Midas
Civil -
),
- среднее касательное напряжение в
стенке элемента.
- табл.8.16 [1],
-
суммарная площадь поперечного сечения
стенок.
- табл.8.16 [1],
-
суммарная площадь поперечного сечения
поясов.
- табл.8.16 [1].
,
-
предельная поперечная сила;
.
;
.
-
предельная поперечная сила.
;
.
,
-
предельная поперечная сила.
;
.
-
предельная поперечная сила.Проверку по прочности по касательным напряжениям следует выполнять по следующим формулам:
Проверка по прочности по
|
Проверка по прочности по
|
где - экстремальная поперечная сила (в программе Midas Civil - ), – толщина одной или двух стенок элемента с учетом ослаблений. |
где - экстремальная поперечная сила (в программе Midas Civil - ),
|
–
толщина одного или двух поясов элемента
с учетом ослаблений.