Так как поперечная сила Q величина переменная, то и количество нагелей (гвоздей) для скрепления стенки и пояса, приходящихся на единицу его длины, должно меняться. На практике изменение количества нагелей производят ступенчато (по участкам). С этой целью пролет фермы разбивают на несколько участков (три, пять), принимая в пределах каждого участка сдвигающую силу постоянной. Например, если
пролет разб ть на три участка длиной |
l1, l2, l1 |
и определить значения |
|||
поперечной с лы для |
участков (рис. 3.40), то в пределах крайних |
||||
участков |
следует пр нять |
TI Q0 h0 , |
а для |
среднего участка |
|
С |
|
|
|
|
|
TII Q0.33 |
h0 . Тогда потре ное количество нагелей (гвоздей) в пределах |
||||
каждого |
з крайн х участков nI TI |
, а в пределах среднего участ- |
|||
ка nII TII 2mT1 . |
|
2mT1 |
|
||
|
|
|
|
||
границ |
|
|
|
||
|
бА |
||||
|
Рис. 3.40. Эпюра расчётных поперечных сил |
||||
|
3.2.3.5. Проектирование поперечных связей |
||||
|
|
|
Д |
||
|
|
|
|
И |
|
Как излагалось выше, распределение временной нагрузки по методу внецентренного сжатия предполагает постановку усиленных поперечных связей между всеми фермами пролетного строения, благодаря чему существенным образом уменьшается деформативность поперечной конструкции, создаются благоприятные условия для работы соединительных элементов между поперечной деревоплитой и фермами пролетного строения, исключающие расстройство их при пропуске временной нагрузки, и повышается надежность работы конструкции в целом.
99
Для расчета поперечных связей значения изгибающих моментов и поперечных сил от временной нагрузки определяют с использованием аппарата линий влияния. Ординаты линий влияния M и Q в сечениях поперечной конструкции связей можно выразить через ординаты линий влияния реакций опор Ri (см. рис. 3.40).
Ординаты линий влияния реакций опор при определении их по ме-
тодувнецентренного сжатия будут иметь следующие значения: |
|
||||||||||||||||||||
для крайн х ферм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
1 |
|
|
a2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
a |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
y |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
и |
y |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
, |
(3.59) |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
n 2 2ai2 |
|
||||||
Сn 2 ai2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
для промежуточной (i - й) фермы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
бАQ R , |
|
||||||||||||||||||||
yi1 |
|
1 |
|
|
ai a1 |
|
и |
yi1 |
|
1 |
|
|
ai a1 |
. |
(3.60) |
||||||
|
|
n |
2 |
|
a2 |
|
|
|
n |
2 a |
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
||||
Орд наты л н й влияния M и Q могут быть получены из следующих выражен й [9]: при грузе F = 1 слева от рассматриваемого сечения
Mr |
xf |
|
|
лев |
0,5ai |
|
|
|
xr Ri |
xr ; |
(3.61) |
||||||
Q 1 |
|
Rлев |
, |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||
r |
|
i |
|
|
|
|
|
|
при грузе F = 1 справа от сечения r |
|
|
|
|||||
|
Mr |
лев |
0,5ai |
|
|
|
||
|
Ri |
|
xr ; |
, |
(3.62) |
|||
|
|
|
лев |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
r |
|
i |
|
|
|
|
|
где xF и xr – координаты груза F = 1 и сечения r относительно оси моста; |
||||||||
Riлев сумма реакций слева от сечения r. |
И |
|||||||
Определение расчетных усилийДв сечениях поперечной конструкции связей производят путем загружения приведенных на рис. 3.41 линий влияния постоянной нагрузкой от веса полотна проезжей части,
тротуаров и перил и временной нагрузкой АК и НК (см. рис. 3.28 3.30).
Обычно нагрузку приводят к одной поперечной конструкции. С этой целью строят линию влияния давления Di для i-й поперечной фермы связей (рис. 3.42), которую можно загрузить постоянной и любой временной нагрузками. Из рисунка 3.42 понятно, что коэффициенты приведения нагрузок к одной поперечной ферме связей будут равны:
100
Си бА Д И
Рис. 3.41. К расчёту поперечных связей
101
С |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
||
|
Рис. 3.42.бПриведение временной нагрузки к i-й поперечной конструкции |
|||||
|
Для всех постоянных нагрузок Kпост a. |
|
||||
|
Для полосовой автомобильной и гусеничной нагрузок K |
a. |
||||
|
|
|
Д |
|||
|
Для нагрузки от тележки |
К KT |
|
i |
|
|
|
T . |
|
||||
|
АHK HK |
|
||||
Для нагрузки НК K |
|
i . |
|
|
|
|
|
При определении усилий M и Q в поперечной ферме связей все на- |
|||||
грузки должны быть |
умножены как |
на коэффициенты |
приведения |
|||
Kпост,K ,KT ,KHK , так |
и на коэффициенты надежности f |
и динамиче- |
||||
ские коэффициенты 1 , принятые при расчете главных ферм. В результате для каждого отсека между главными (продольными) фермами или для каждой j-й панели поперечной фермы связей будут определены
по три расчетных поперечных силы |
Qпр |
,Q |
|
,Qлев |
и по три расчетных |
|
|
j 1 |
j 1 , j |
j |
|||
изгибающих момента M j 1,M j 1 ,j ,M j |
. |
|
И |
|||
При проектировании поперечных ферм связей принято подбор сечений и проектирование соединений производить по максимальным из полученных значений M и Q, а принятые в результате расчета конструк-
102
тивные решения распространять на все остальные элементы, узлы и соединения.
Очевидно, что в конструктивном плане фермы поперечных связей следует выполнять также дощато-гвоздевыми. В данном случае каждая пара продольных ферм может быть объединена рядом дощато-гвоздевых диафрагм в монтажный блок, затем несколько таких блоков после установки х на опоры объединяются между собой «по месту» в единое це-
лое путем устройства таких же дощато-гвоздевых диафрагм и установки |
|
специальных |
|
соед |
тельных элементов, после чего может быть произ- |
Сведена сборка гвоздевой деревоплиты с последующим закреплением ее к |
|
несущ м фермам. |
|
Так м |
, конструкция |
образом |
|
поперечной фермы |
связей удет |
представлена в в де ряда дощатогвоздевых д афрагм, соединенных между собой через посредство основных несущих ферм элементами связей. Конструктивная и расчетная схемы отдельных дощатогвоздевых диафрагм представлены
на рис. 3.43. |
Д |
Дальнейший расчет сводится |
|
к определению усилийАв поясах и |
|
раскосах дощато-гвоздевой фермы |
|
в соответствии |
с формулами |
(3.39) (3.42). |
Рис. 3.43. Схемы к расчёту |
|
И |
|
элементов связей |
Расчет поясов, перекрестной стенки, соединение поясов и стенки между собой и с главными балками – все это выполняется с использованием расчетных приемов, изложенных в разделе 3.2.3. Методика и особенности расчета поперечных ферм связей иллюстрируются в примере расчета пролетного строения длиной 12 м (раздел 3.3).
103
3.3.Пример проектирования пролетного строения
сдощато-гвоздевыми фермами длиной 12 м
Для одного из мостов на автомобильной дороге IV технической категории по заданию ООДЭП «Омскавтодор» было запроектировано пролетное строение с дощато-гвоздевыми фермами длиной 12 м под нагрузку А11 НГ-60 согласно СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы» с га-
баритом проезжей части Г-8 и тротуарами по 0.75 м.
Пролетное строен е запроектировано из шести главных ферм, ус- |
||
тановленных с шагом 1.66 м, что полностью соответствует компоновке |
||
С |
«Союздорпроект» |
|
по |
проекту инв. № 710/5 ГПИ |
|
(см. рис. 2.12, а) |
возможной замене деревянных пролетных строений |
|
железобетонными при применении свайных опор с |
железобетонными |
|
призматтиповомуческ ми сваями 35 35 см.
ПроезжаябАчасть выполнена в виде поперечной, опертой непосредственно на главные фермы деревоплиты. Несущие фермы выставлены на опорах с учетом поперечного уклона. По деревоплите уложено асфальтобетонное покрытие повышенной водонепроницаемости в соответствии с рекомендациями СоюзДорНИИ 9 . Конструкция ездового полотна выполнена с поперечным уклоном 2%. Со стороны проезда транспорт-
Дощато-гвоздевые фермы объединены между собой дощатогвоздевыми д афрагмами, которые вместе со стальными затяжками в уровне н жнего пояса о разуют жестко распределяющую поперечную
конструкцию. Конструкция опорных поперечных связей предусматривает только попарное о ъединение ферм в монтажные блоки.
ных средств тротуары отделены от проезжей части колесоотбойным |
|
брусом высотой 25 30 см, закрепленным на кобылках и консольных вы- |
|
|
Д |
пусках из деревоплиты так, что между низом бруса и поверхностью до- |
|
рожного покрытия образован просвет для свободного отвода воды с |
|
проезжей части под тротуары. |
|
Перильное ограждение высотой 110 см имеет традиционную кон- |
|
струкцию для деревянных мостов с креплением перильных стоек к по- |
|
|
И |
перечинам (консольным выпускам досок из деревоплиты) и ограничи- |
|
тельному брусу болтами с устройством перильного ограждения. Общий |
|
вид запроектированного пролетного строения с поперечными сечениями в середине пролета и на опоре приведен на рис. 3.44.
104
Си б А Д
Рис. 3.44. Общий вид пролётного строенияИдлиной 12,0 м:
а – фасад; б – поперечное сечение пролётного строения в середине пролёта; в поперечное сечение пролётного строения на опоре
105
Си б А Д Рис. 3.44. (ПродолжениеИ)
106
Си б А Д Рис. 3.44. (Окончание)И
107