 
        
        - •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
- •1.1.3. Габариты
- •1.1.5. Сопряжение мостов с подходами
- •1.1.6. Отвод воды
- •1.1.8. Нагрузки и воздействия
- •1.1.9 .Сроки службы мостов и труб
- •2.1. Начальный этап становления конструкций
- •2.2. Примеры типовых конструкций пролётных строений
- •2.2.1. Дощато-гвоздевые и дощато-нагельно-гвоздевые фермы
- •3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ С ДОЩАТО-ГВОЗДЕВЫМИ ФЕРМАМИ
- •3.1. Конструктивные требования
- •3.1.1. Элементы деревянных конструкций
- •3.1.2. Гвоздевые соединения
- •3.1.3. Нагельные соединения
- •3.2. Расчет пролетных строений
- •3.2.1. Компоновка конструктивной схемы
- •3.2.2. Проектирование гвоздевой деревоплиты
- •3.2.2.2. Продольная деревоплита на поперечинах
- •3.2.3. Расчет и проектирование дощатых ферм
- •3.2.3.1. Указания по расчетным схемам и нагрузкам
- •3.2.3.2. Определение коэффициентов поперечной установки
- •3.2.3.3. Определение расчетных усилий в фермах
- •3.2.3.4. Подбор сечений и проектирование соединений
- •3.2.3.5. Проектирование поперечных связей
- •3.3.1. Расчет проезжей части
- •3.3.2. Расчет и проектирование дощатых ферм
- •3.3.2.1. Определение внутренних усилий
- •3.3.2.2. Подбор сечений и проектирование соединений
- •3.3.3. Расчет поперечных связей между главными фермами
- •3.3.3.1. Определение внутренних усилий
- •3.3.3.3. Проектирование нижнего пояса
- •3.3.3.4. Проектирование верхнего пояса
- •3.3.3.5. Соединение стенки и поясов диафрагм
- •Контрольные вопросы и задания к разделу 3
- •4.1. Предмет совершенствования, основная идея
- •4.2. Пример проектирования пролетного строения длиной 15 м с коробчатыми ДГБ
- •4.2.1. Расчет проезжей части
- •4.2.2.1. Определение внутренних усилий
- •4.2.2.2. Конструирование и расчет блока
- •4.3. Разработка и совершенствование пролетных строений с коробчатыми дощато-гвоздевыми блоками
- •Контрольные вопросы и задания к разделу 4
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Библиографический список
 
3.3.2. Расчет и проектирование дощатых ферм
3.3.2.1. Определение внутренних усилий
Постоянная нагрузка слагается из веса дорожного покрытия, собственного веса деревянной части пролетного строения. Данные о весах могут быть взяты с достаточной степенью приближения из типовых
| проектов. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | ломатериала | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | При предвар тельном расчете рассматриваемого пролетного | |||||||||||
| Сстроен я была выполнена спецификация материалов, из которой выяв- | ||||||||||||
| лено: | 
 | 
 | на фермы – 28.18 м3; на связи – 7.23 м3; | |||||||||
|  Потребность п | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | табличной | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | на проезжую часть, включая ограждения и перила, – 21.41 м3; в итоге | |||||||||||
| 
 | 56.82 м3. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
|  Потребность в | олтах, нагелях, гвоздях и пр. на все пролетное строе- | |||||||||||
| 
 | ние – 6001 кг. | А | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | Сбор постоянных нагрузок на метр длины пролетного строения | |||||||||||
| выполняем в | форме ( | 
 | л. 3.3). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | Считая постоянную нагрузку распределенной поровну между все- | |||||||||||
| ми шестью фермами, определим нагрузку | 60.61 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | gН 49.31 8.3кН | 
 | , gР | 10.1кН . | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Д | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 6 | 
 | м | 
 | 6 | 
 | 
 | м | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | Вычисление постоянной нагрузки | 
 | Таблица 3.3 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Нормативная | Коэффици- | Расчетная | 
 | |||||
| 
 | Виды нагрузки | 
 | нагрузка, | ент надежно- | нагрузка, | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | кН/м | 
 | 
 | сти f | 
 | кН/м | 
 | 
| 
 | Асфальтобетон ездового полотна | 
 | 
 | 15.91 | 
 | 1.5 | 
 | 23.87 | 
 | |||
| 
 | 8.125мм 0.8125 8.517 1 2.3. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | Пиломатериал | пролетного | 
 | 
 | 28.4 | 
 | 1.1 | 
 | 31.24 | 
 | ||
| 
 | строения 56.82 0.6 10 12. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | И1.1 5.5 | 
 | ||||||
| 
 | Скрепления элементов пролет- | 
 | 
 | 5.0 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | ного строения 6.0 10 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | Всего | 
 | 
 | 49.31 | 
 | 
 | 
 | 
 | 60.61 | 
 | 
111
 
Временную нагрузку распределяем между балками с помощью коэффициентов поперечной установки, вычисляемых по методу внецентренного сжатия (рис. 3.47).
Си
Рисб. 3.47. ПостроениеАлинии влияния давления на ферму №1
Коэффициент поперечной установки вычисляем для крайней как наиболее нагруженной фермы. С этой целью предварительно построим
| линии влияния давления для балки №1. Ординаты линии влияния опре- | |||||||||
| делим в соответствии с (3.29) и (3.30) по формуле | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | a2 | И | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | D | 
 | 
 | Д. | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 1i | 
 | m | 2 ai2 | 
 | |
| Тогда D11 | 1 | 
 | 2 8.32 | 
 | 8.32 | 
 | 1.662 0.524, | ||
| 6 | 4.982 | ||||||||
| D16 | 1 | 
 | 2 8.32 | 
 | 8.32 | 
 | 1.662 0.19. | ||
| 6 | 4.982 | ||||||||
Промежуточные ординаты определяем по интерполяции. Рассматриваем два варианта загружения нагрузкой А11 и загруже-
ние нагрузкой НГ-60. Схемы расстановки нагрузок и ординаты линии
112
 
влияния под грузами для D1 при первой схеме нагружения АК приведены на рис. 3.48.
| С | 
 | 
 | 
 | ||||
| и | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | бА | ||||
| 
 | 
 | 
 | Рис. 3.48. Загружение линии влияния D1 по I схема АК | ||||
| 
 | Значения коэффициентов получим: | 
 | |||||
| 
 |  | для пешеходной нагрузки | Д | ||||
| kf | f | 
 | 0.601 0.537 | 0.75 0.426; | 
 | ||
| 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 |  для колесной нагрузки от тележки | 
 | |||||
| kP 0.5 yi 0.5 0.378 0.215 0.119 0.044 0.334; | |||||||
| 
 |  для полосовой нагрузки | 
 | И | ||||
| k | 0.5 y1 y2 0.6 y3 | 
 | 
 | ||||
| y4 0.5 0.378 0.215 0.6 0.119 0.044 | |||||||
| 0.32. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | Схема расстановки нагрузки и ординаты линии влияния D1 под | ||||||
| грузами при второй схеме загружения АК приведена на рис. 3.49. | |||||||
| 
 | Значения коэффициентов поперечной установки следующие: | ||||||
| 
 |  для колесной нагрузки от тележки | 
 | |||||
| kP 0.5 yi 0.5 0.463 0.3 0.206 0.042 0.505; | |||||||
| 
 |  | для полосовой нагрузки | 
 | 
 | |||
| k | 0.5 y1 y2 0.6 y3 | y4 0.5 0.463 0.3 0.6 0.206 0.042 | |||||
| 0.456. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
113
 
| С | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | и | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | бА | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | Р с. 3.49. Загружение линии влияния D1 по II схема АК | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | При загружении линии влияния D1 гусеничной нагрузкой НГ-60 | |||||||||
| (рис. 3.50) коэффициент поперечной установки | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | kНГ 0.5 yi | 0.5 0.395 0.171 0.283. | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | Полученные коэффициенты поперечной установки представлены в | |||||||||
| табличной форме (табл. 3.4). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Таблица 3.4 | |||||
| 
 | 
 | 
 | Величины коэффициентов поперечной установки | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | КПУ при загружении нагрузкой | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | А11 и толпа на тротуаре | 
 | А11 | 
 | НГ-60 | 
 | |||
| 
 | Номер | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | И | 
 | |||
| 
 | для | для | 
 | для | для | для | 
 | 
 | |||
| 
 | балки | тележки | полосы | 
 | толпы | Дполосы | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | тележки | 
 | kНГ | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | kP | k | 
 | kf | kP | 
 | k | 
 | 
 | 
| 
 | 1 | 
 | 0.334 | 0.32 | 
 | 0.426 | 0.505 | 0.456 | 0.283 | 
 | |
114
 
| С | 
 | 
 | 
| Загружение | нагрузкой НГ-60 | |
| Р с. 3.50. | линии влияния D1 | |
Пролетное строен е проектируем из однотипных ферм, подобранных по ус л ям в крайней как наи олее загруженной ферме.
Для определения изги ающих моментов в расчетных сечениях фермы (в четверти и середине пролета) произведем загружение соответствующих линий влияния. Схема загружения сечения в четверти проле-
| та приведена на рис. 3.51. | Д | ||
| Нормативная временная нагрузка на тротуары зависит от длины | |||
| загружениябА, равной длине пролета l 11.4 м, но не менее 1.96 кПа. | |||
| 
 | 
 | p | 
 | 
| pf 3.92 0.0196 3.92 0.0196 11.4 3.77кПа. | |||
| Коэффициенты надежности по нагрузке: | И | ||
| 
 | 
 | 
 | |
| - для тележки Pf 1.5 0.01 1.5 0.01 11.4 1.386; | |||
| - для полосовой нагрузки А11 f 1.2; | 
 | ||
| - для толпы на тротуарах ff | 1.2; | 
 | |
| - для гусеничной нагрузки НГf | 1.0. | 
 | |
Изгибающий момент в четверти пролета фермы (lp/4) от нагрузки А11 и толпы на тротуаре согласно (3.37).
115
 
| С | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| и | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | Рис. 3.51. Схемы загружения л.в. Ml/4 | 
 | 
 | ||||||||||||
| M AK1 f | k1 | p | f | 
 | M | 
 | k1 | 
 | M | P | k1 | P M | M | |||
| f | f | 
 | 
 | 
 | f | 
 | 
 | 
 | f | P | 
 | 1 | 2 | |||
| 1.2 0.426 3.77 12.184 1.2 0.32 10.8 12.184 | 
 | 
 | ||||||||||||||
| бА | 
 | 
 | ||||||||||||||
| 1.386 0.334 108 2.1375 1.7625 269.00кН м. | 
 | 
 | ||||||||||||||
| Изгибающий момент от нагрузки | 11, установленной по второй | |||||||||||||||
| схеме загружения | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | P M M | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| MAК2 | k2 | 
 | M | P k2 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| f | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | f | P | 
 | 1 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Д | |||||||
| 1.2 0.456 10.8 12.184 1.384 0.505 108 2.1375 1.7625 | ||||||||||||||||
366.38кН м. И
Изгибающий момент в том же сечении от НГ-60 согласно (3.39)
M НГ 1 НГ kНГ НГ MНГ 1.1 0.283 11.8 7.5625 277.8кН м.
Таким образом, наибольший изгибающий момент в сечении lp/4 возникает от нагрузки А11 по второй схеме загружения.
Момент от постоянной нагрузки согласно (3.36)
Mg fgi gi M g M 10.1 12.184 123.06кН м.
116
 
В результате расчетный момент в сечении lp/4:
Ml/4 Mg M AK 2 123.06 366.38 489.44кН м.
Для определения поперечной силы в четверти пролета произведем загружение линии влияния Ql/4 (рис. 3.52).
Нормативная нагрузка на тротуары от толпы при 8.55 м:
| pf 3.92 0.0196 3.92 0.0196 8.55 3.75кПа. | 
 | 
 | |||||||||||
| Коэфф ц ент | надежности | по | нагрузке | при | 
 | длине | загружения | ||||||
| 8.55 м для тележки Pf | 
 | 1.5 0.01 8.55 1.41. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| С | 
 | 
 | 
 | 
 | пролета фермы от нагрузки А11 и тол- | ||||||||
| Поперечная с ла | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| пы на тротуаре согласно (3.37) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | P Q Q | |||||||
| QAK1 Q f | k1 p | f | 
 | 
 | 
 | k1 | P | k1 | |||||
| g | f | f | 
 | Q | f | 
 | Q | f | P | 
 | 1 | 2 | |
| 10.1 3.206 0.356 1.2 0.426 3.75 3.206 1.2 0.32 10.8 3.206 | |||||||||||||
| четверти | 
 | 116.97 кН. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 1.41 0.334 108 0.75 0.6184 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| бА | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Д | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | И | |||||
Рис. 3.52. Схемы загружения л.в. Ql/4
117
 
Поперечная сила в том же сечении от нагрузки А11 установленной по второй схеме загружения
| 
 | Q | AК2 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | P | 2 | Q | Q | |
| 
 | 
 | 
 | Qg f | k | Q | f | kP | P 1 | 2 | ||||||
| С | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 10.1 | 3.206 0.356 1.2 0.456 10.8 3.206 | |||||||||||||
| 
 | 1.41 0.503 108 0.75 0.6184 153.00 кН. | ||||||||||||||
| 
 | Поперечная с ла в том же сечении от нагрузки НГ-60 | ||||||||||||||
| 
 | QНГ Q 1 k | НГ | 
 | НГ | НГ 10.1 3.206 0.356 | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | g | 
 | 
 | 
 | Q | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 1.1 0.283 118 2.65 97.34кН. | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | За расчетную поперечную силу в четверти пролета принимаем | ||||||||||||||
| Ql/4 | 153.00кН от нагрузки А11. | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | бА | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | определен | 
 | внутренних усилий для середины пролета рас- | |||||||||
| смотрим только на невыгоднейшее загружение нагрузкой А11 по вто- | |||||||||||||||
| ройПрисхеме загружен я (р с. 3.53). | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | Ml/2 | 10.1 16.245 1.2 0.456 10.8 16.245 | |||||||||||||
| 
 | 1.384 0.505 108 2.85 2.1 164.07 96.0 373.64 633.71кН м. | ||||||||||||||
| 
 | Ql/2 | 1.2 0.456 10.8 1.425 1.494 0.503 108 0.5 0.368 | |||||||||||||
| 
 | 8.42 70.54 78.96кН. | 
 | 
 | Д | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | И | 
Рис. 3.53. Схемы загружения л.в. Ql/2 и Ml/2
118
 
При определении Ql/2 коэффициент надежности по нагрузке при длине загружения 5.7 для тележки Pf 1.5 0.01 5.7 1.494.
| При определении наибольшей поперечной силы в опорном сече- | ||||||||||
| С | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| нии применим полученные по методу внецентренного сжатия коэффи- | ||||||||||
| циенты поперечной установки для крайней балки. Линия влияния и ее | ||||||||||
| загружен е нагрузкой А11 приведены на рис. 3.54. | 
 | |||||||||
| и | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | бА | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Рис. 3.54. Схемы загружения л.в. Q0 | 
 | |||||
| Q Q | g | kAK11 | Q | P | kAK11 PAK11 Q Q | |||||
| 0 | f | 
 | 
 | 
 | f | P | 1 | 2 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Д | ||
| 10.1 5.7 1.2 0.456 10.8 5.7 1.386 0.505 108 1.0 0.868 | ||||||||||
| 57.57 39.68 141.20 232.45кН. | 
 | 
 | ||||||||
| Полученные | 
 | расчетные | усилия | представим в виде эпюр на | ||||||
| рис. 3.55. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | И | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Рис. 3.55. Эпюры расчётных усилий | ||||||
119
