2252

1)обеспечение прочности и устойчивости балок при сооружении металлоконструкций и монтаже плит проезжей части;

2)стадийность работы сталежелезобетонных сечений;

3)переменную жесткость балки, вызванную изменением ее сечений, а также раскрытием трещин в плите при воздействии отрицательных изгибающих моментов;

4)усадку бетона плиты проезжей части, вызывающую как внутренние напряжения, так и внешние изгибающие моменты, и поперечные силы в сечениях неразрезной балки;

5)ползучесть бетона плиты проезжей части, вызывающую как внутренние напряжения, так и внешние изгибающие моменты, и поперечные силы в сечениях неразрезной балки;

6)неравномерное температурное воздействие, вызывающее как внутренние напряжения, так и внешние изгибающие моменты, и попе-

речные силы в сечениях неразрезной балки.

При проектировании неразрезных сталежелезобетонных пролетных

строений для выполнения расчетов на прочность и устойчивость балок вы-

числяют следующие усилия в I-ой стадии (рис. 6.1):

изгибающие моменты и поперечные силы от нагрузок при монтаже плит проезжей части MM , QM ,c (изгибающие моменты экстремаль-

ные, поперечные силы соответствующие);

изгибающие моменты и поперечные силы от постоянных нагрузок I- ой стадии MI , QI .

Во второй стадии работы конструкции вычисляют следующие усилия

(рис. 6.2):

изгибающие моменты и поперечные силы от постоянных нагрузок IIой стадии MII и QII ;

изгибающие моменты и поперечные силы от ползучести бетона Mkr

иQkr ;

изгибающие моменты и поперечные силы от усадки бетона Mshr и

Qshr ;

изгибающие моменты и поперечные силы от неравномерного температурного воздействия Mt и Qt ;

экстремальные изгибающие моменты Mâð и соответствующие попе-

речные силы Qâð,ñ от временных нагрузок.

Рис. 6.1. Эпюры усилий в СТЖБ сечении неразрезного

пролетного строения в I-ой стадии работы

Учитывая вероятность одновременного действия различных нагрузок, в

практических расчетах рассматривают два сочетания нагрузок и воздейст-

вий во II-ой стадии:

первое сочетание = постоянные нагрузки + ползучесть бетона + усадка бетона + временные нагрузки;

второе сочетание = постоянные нагрузки + ползучесть бетона + усадка бетона + 0,8 временных нагрузок + 0,7 неравномерных температурных воздействий.

Для каждого сочетания нагрузок и воздействий во II-ой стадии вычис-

ляют суммарные изгибающие моменты M1c , M2c и соответствующие по-

перечные силы Q1c,c , Q2c,c (рис. 6.3). Эти эпюры принято называть оги-

бающими, так как в каждом сечении балки определяют максимальные и минимальные значения расчетных усилий. Значения ординат огибающих эпюр вычисляют следующим образом:

I-ое сочетание:

M1c,max MII,max Mkr Mshr Mâð,max ;

M1c,min MII,min Mkr Mshr Mâð,min ;

Q1c,max QII,max Qkr Qshr Qâð,c,max;

Q1c,min QII,min Qkr Qshr Qâð,c,min.

II-ое сочетание:

Рис. 6.3. Огибающие эпюры усилий в СТЖБ сечении неразрезного

пролетного строения от сочетаний нагрузок во II-ой стадии работы

8. 6.2. Определение усилий по программам SCFS1, SCFS2, SCFS3

9.

10.

17.6.2.1. Вычисление нормативных и расчетных усилий

18.от постоянных нагрузок I-ой и II-ой стадий,

19.а также от нагрузок при монтаже плит по программе SCFS3

Программа SCFS3 предназначена для вычисления усилий в неразрезной балке переменного сечения сталежелезобетонного пролетного строения от постоянных нагрузок I-ой и II-ой стадий, а также от нагрузок при монтаже плит проезжей части. При определении усилий от постоянных нагрузок учитывается, если это необходимо, регулирование усилий. Усилия вычис-

ляют в заданных сечениях балки указанного в исходных данных пролета.

При этом в каждом сечении вычисляют следующие усилия:

нормативные изгибающие моменты и поперечные силы от постоянных нагрузок I-ой стадии;

нормативные изгибающие моменты и поперечные силы от регулирования усилий в I-ой стадии;

нормативные изгибающие моменты и поперечные силы от постоянных нагрузок во II-ой стадии;

нормативные изгибающие моменты и поперечные силы от регулирования усилий во II-ой стадии;

расчетные изгибающие моменты и поперечные силы от постоянных нагрузок и регулирования усилий в I-ой стадии с коэффициентами надежности для формирования усилий «max» и «min»;

расчетные поперечные силы от постоянных нагрузок и регулирования усилий в I-ой стадии;

расчетные изгибающие моменты от постоянных нагрузок и регулирования усилий во II-ой стадии с коэффициентами надежности для формирования усилий «max» и «min»;

расчетные поперечные силы от постоянных нагрузок и регулирования усилий во II-ой стадии;

расчетные изгибающие моменты и поперечные силы от нагрузок при

монтаже плит проезжей части.

Определение усилий по программе SCFS3 осуществляется в соответст-

вии с требованиями [1].

Программа SCFS3 позволяет выполнить расчеты, как для симметрич-

ных, так и для несимметричных балок с числом пролетов от двух до семи.

Закон распределения жесткостей балки в общем случае является нерегу-

лярным и определяется координатами расчетных сечений по длине. Коли-

чество расчетных сечений в одном пролете не должно превышать 60.

Значения заданных координат расчетных сечений должны отличаться более чем на 3 см. Значение координаты последнего сечения в каждом пролете должно быть равно длине этого пролета. Первое значение коорди-

наты сечения в каждом пролете может принимать как нулевое значение,

так и значение, близкое к нулю (0,01).

За одно обращение к программе SCFS3 выполняется расчет усилий в одном пролете, указанном в исходных данных.

Расчет пролетного строения выполняется по плоской расчетной схеме для одной балки. Пространственная работа пролетного строения учитыва-

ется заданием коэффициентов поперечной установки к нагрузкам, дейст-

вующим на балку. Координаты правых границ участков постоянного сече-

ния обозначены переменной xi, j (рис. 6.4), где первый индекс обозначает номер пролета, второй – номер участка. В каждом пролете, таким образом,

имеется своя система координат, начало которой находится на левой опоре пролета. Число участков постоянного сечения в каждом пролете может быть разное.

Рис. 6.4. Схема распределения жесткостей неразрезной балки

Каждый участок постоянного сечения, расположенный между коор-

динатами xi, j 1 и xi, j , имеет постоянную изгибную жесткость EJi, j , где первый индекс – номер пролета, второй – номер участка.

При определении усилий и перемещений от постоянных нагрузок I-ой и II-ой стадий считается, что постоянная нагрузка равномерно распределя-

ется между главными балками. Усилия и перемещения от нагрузок первой стадии определяют с учетом неравномерного распределения нагрузок от собственного веса главных балок по длине.

Усилия на стадии монтажа плит определяются в зависимости от кон-

кретных условий монтажа и особенностей конструктивных решений по одной из двух схем монтажа. Первая схема монтажа предусматривает мон-

таж плит с одной стороны пролетного строения без объединения плит по мере их монтажа. Определение усилий в i-ом сечении j-го пролета осуще-

ствляется следующим образом: неразрезная балка переменной жесткости загружается нагрузкой от собственного веса металлоконструкций qi, j ;

плиты смонтированы в пролетах 1,2,…j; кран, представленный сосредото-

ченной силой, устанавливается над расчетным сечением (рис. 6.5). Вторая схема предусматривает монтаж плит с двух сторон пролетного строения без объединения плит по мере их монтажа. В этом случае к нагрузкам по первой схеме добавляется нагрузка от плит, смонтированных в «невыгод-

ной» части пролетов справа (Lj 2,…,Ln ), а второй монтажный кран нахо-

дится в (j + 2)–м пролете в сечении с координатой 0,4Lj 2 (рис. 6.6).

Рис. 6.5. Схема монтажа плит с одной стороны

Рис. 6.6. Схема монтажа плит с двух сторон

В программе заложена возможность учета мероприятий по регулиро-

ванию усилий путем поддомкрачивания пролетного строения на постоян-

ных опорах до объединения и после объединения плит с балками (соответ-

ственно в I-ой и II-ой стадиях работы конструкции). При этом зафиксиро-

вано, что после монтажа металлоконструкций осуществляется регулирова-

ние усилий в I-ой стадии (если регулирование усилий вообще предусмот-

рено), а затем осуществляется монтаж плит. Регулирование усилий задает-

ся соответствующими опорными моментами, что позволяет рассматривать различные по длине конструкции перемещения на постоянных опорах.

Описание исходных данных к программе SCFS3. Для подготовки исходных данных к программе SCFS3 необходимо заполнить идущие один за другим в файле исходных данных бланки № 1 и № 2 в соответствии с приведенной формой, последовательностью и форматами. Наиболее целесообразно воспользоваться существующим файлом исходных данных к программе SCFS3, откорректировать его своими значениями исходных данных и сохранить под другим именем.

Исходные данные бланка № 1

Первая строка не несет никакой информации, необходимой для работы программы и отведена для занесения в ней поясняющих комментариев к файлу исходных данных. Если нет необходимости в таком поясняющем тексте, то, тем не менее, ее следует оставить пустой, и заполнить исходные данные необходимо со следующей строки.

IP – номер пролета, в котором вычисляются усилия;

L1–L7 – длины пролетов неразрезной балки всей расчетной схемы, при отсутствии одного или нескольких пролетов в соответствующем поле набирают нули, м;

KPP – коэффициент поперечной установки для тележки нагрузки АК, определяемый по методу внецентренного сжатия. При этом ординаты линии влияния КПУ под крайними балками следует определять по формуле:

ными балками; ai – расстояние между соседними главными балками.