- •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
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р с. 3.76. Расчётная схема диафрагмы |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
бА |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3.3.3.3. Проектирование нижнего пояса |
|
|
||||||||||||||||
Исходя |
|
з услов |
я прочности |
Nd |
mRy, получаем |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nd |
|
125.2 |
|
|
Ant |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
A |
|
mRy |
|
1 200 103 |
0.000626м2 6.26см2. |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
nt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Принимаем два |
олта диаметром 20 мм с A 6.28см2 |
. Согласно |
||||||||||||||||||||||||
[3] применяем стяжные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
br |
|
|
||||||||||||
|
олты по ГОСТ 7798–70 класса 4b диаметром 20 |
|||||||||||||||||||||||||
мм с |
|
|
3.14см2. Расчетное усилие для одного болта |
|
|
|||||||||||||||||||||
A |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
bn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
d |
R A |
160 106 0.000314 50 |
240 Н 50.24 кН |
. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
bt bn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Необходимое количество болтов |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nb |
|
|
Nd |
|
|
|
|
|
125.2 |
3.69шт. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m m |
|
|
0.9 0.75 50.24 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
||
Принимаем 4 болта М20 l = 600 мм. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Конструкция и схема ра- |
|
Д |
||||||||||||||||||||||||
боты |
|
ЗД |
представлены |
|
|
на |
|
|
|
|
И |
|||||||||||||||
рис. 3.77. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Требуемая |
площадь |
сече- |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
ния m m для элемента №1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
A |
|
Nd |
|
|
|
|
125.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
br |
|
|
mRy |
|
|
0.75 295 103 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0.000568м2 |
5.68см2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.77. Закладная деталь
144
При минимальной толщине элемента = 8 мм минимальная ширина 71 мм. Конструктивно принимаем при = 10 мм – Bb = 65 мм,
Bn = 100 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Определим параметры сварного шва соединения элементов 1 и 2 |
|||||||||||||||||||
закладной детали: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
по прочности металла шва |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Nd |
R |
m, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
вление |
|
|
wf |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
lw |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tf |
|
|
|
|
|
|
||||
где lw – полная дл на шва; tf – расчетная высота сечения шва; m = 0.75 – |
|||||||||||||||||||
коэфф ц ент услов й ра оты. |
|
|
Rwun |
|
|
|
450 |
|
|||||||||||
огласно та |
л. 8.8 [3] |
R |
0.55 |
0.55 |
|
198МПа, в кото- |
|||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
бА |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
wf |
|
|
wn |
|
1.25 |
||||||
ром расчетное сопрот |
|
|
|
электродной проволоки СВ-08-ТА (Э-46) |
|||||||||||||||
Rwun 450МПа, а |
wn 1.25. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Расчетная высота сечения шва |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
tf |
f |
Kf |
0.7 8мм 5.6мм. |
||||||||||
В итоге полная длина шва |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
lw |
|
Nd |
|
|
|
|
125.2 |
|
|
|
0.15м 15см. |
|||||||
|
|
m tf |
Rwf |
0.75 0.56 10 2 198 103 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||
Элементы 1 и 2 свариваем угловым швом Т3Δ5 по ГОСТ 5264 80 с |
|||||||||||||||||||
двух сторон при полной длине 20 см. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
по прочности металла границы сплавления |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nd R |
m, |
И |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wz |
|
|
|||||
где tz tf |
|
|
|
|
|
|
|
|
tzlw |
|
|
||||||||
0.56см; Rwz 0.45Run 0.45 470 212МПа; lw = 20 см. |
|||||||||||||||||||
|
|
125.2 |
|
111785кПа 111.78МПа 0.75 212 159МПа. |
|||||||||||||||
0.56 20 10 4 |
|||||||||||||||||||
Стержни затяжки (рис. 3.78) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
привариваем ручной сваркой к эле- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
менту №1 закладной детали фланго- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
вым швом Н2 5 по ГОСТ |
5264 80 с |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
двух сторон. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.78. Узел крепления затяжки
145
Из условия прочности
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
Nd |
|
Rwf m |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
f |
Kf |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
lw |
|
|
|
|||||||||
|
|
Nd |
|
|
|
|
|
|
|
125.2 |
|
|
|
|||||||
|
Kf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.003м 3м. |
|||||
|
|
f |
l |
w |
R |
m |
0.7 0.40 0.75 198 103 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
wf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Пр н маем катет сварного шва Kf = 5 мм. |
|
|
||||||||||||||||||
|
3.3.3.4. Проектирование верхнего пояса |
|||||||||||||||||||
Как в дно |
з р с. 3.74, |
за площадь верхнего пояса может быть |
||||||||||||||||||
площадь скрепленной с фермой-диафрагмой деревоплиты ши- |
||||||||||||||||||||
риной B = 48 см |
высотой hср = 16.5 см с Abr |
48 16.5 792см2 . |
||||||||||||||||||
Услов е прочности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
принята |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Nd |
Nd |
|
|
|
125.2 |
|
|
|
2107кПа 2.107 МПа 14.7 МПа |
|||||||||||
0.75 792 10 4 |
||||||||||||||||||||
Ant 0.75Abr |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
выполняется. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3.3.3.5. Соединение стенки и поясов диафрагм |
|||||||||||||||||||
Сдвигающая сила Q |
Qd |
|
122.66 83.7 кН |
. |
||||||||||||||||
h0 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
1.466 |
|
|
м.п |
|
|
|||
Соединение деревоплиты со стенкой фермы-диафрагмы устроим |
||||||||||||||||||||
|
бА |
|||||||||||||||||||
посредством двух соединительных брусьев 10 15 см, объединенных |
||||||||||||||||||||
между собой и стенкой на цилиндрических нагелях и болтах диаметром |
||||||||||||||||||||
12 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
по смятию в более толстых элементах И(соединительные брусья
10 15 см);
по изгибу нагеля в односрезном соединении
Tизг 1.618d2 0.019t22 1.618 1.22 0.019 82 3.546кН,
но не более 2.256d2 2.256 1.22 3.25кН.
146
Принимаем |
несущую |
способность односрезного нагеля |
||
T1 = 3.25 кН. |
|
|
|
|
Требуемое число нагелей |
|
|||
n |
|
83.7 |
16шт. на 1 м длины. |
|
0.8 3.25 2 |
||||
н |
|
|
В этом случае для скрепления досок деревоплиты = 5 см и соединительных элементов (брусья 10 15 см) потребуется аналогичное число
стенки |
|
|||||
глухих нагелей с размещением их через 7.2 см по длине (рис. 3.79). |
||||||
Для объед нен я перекрест- |
|
|||||
Сной с досками нижнего |
|
|||||
пояса |
бА |
|||||
A |
Nd |
|
125.2 |
|
|
|
nt |
Rdt |
|
11.8 103 |
|
|
|
0.01061 |
м2 160.1см2 . |
|
||||
Пр мем две доски 12.5 5 см с |
|
|||||
Abr = 125 см2. |
|
|
|
|
||
Для соединения стенки с по- |
|
|||||
ясными досками примем сталь- |
|
|||||
ные сквозные нагели диаметром |
Д |
|||||
d = 12 мм, в том числе 20% стяж- |
||||||
ных болтов такого же диаметра. |
||||||
Рис. 3.79. Соединение деревоплиты и |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
поперечных диафрагм |
Очевидно, что потребное количество нагелей, как и в случае верх- |
|
него пояса, равно 16 шт. на 1 пог. м длины пояса. Размещение их пред- |
|
ставлено на рис. 3.80. |
И |
|
Рис. 3.80. Скрепление нижнего пояса и стенки поперечных диафрагм
147
3.3.3.6.Расчет прикрепления перекрестной стенки
истоек жесткости
СD |
|
|
|
|
Для перекрестной стенки приняты доски 15 4 см. Как следует из |
||||
рис. 3.34, усилия в раскосах диафрагм D |
Q |
|
122.66 |
14.46кН, |
i |
k sin |
12 0.707 |
||
где k 2 6 12 – ч сло раскосов, попадающих в вертикальное сечение у |
стойки жесткости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
условию |
|
|
|
|
|
||||||
Проверку устойч вости раскоса в плоскости фермы производим по |
|||||||||||
Rds, где коэффициент понижения несущей способ- |
|||||||||||
Ad |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|||||||||
ности раскоса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь |
l0 |
|
6c |
|
36 15 |
77.9 70; |
3000 |
|
3000 |
0.493. |
|
|
i |
|
3 |
|
|
4 3 |
|
|
|
78 |
|
Тогда D |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14.46 |
|
|
2409.6кПа 0.493 14700 7247кПа. |
||||||||
Ad |
4 15 10 4 |
|
|
|
|
|
|
||||
Устойчивость о еспечена. |
|
|
|
||||||||
Прикрепления досок к стойкам жесткости выполним также по- |
|||||||||||
средством стальных нагелей d=12 мм (рис. 3.81). |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
||||
Несущая способность нагеля: |
|
|
|
||||||||
по смятию в более толстых элементах |
|
|
|
||||||||
|
|
Tсм 0.294dt1 |
0.294 1.2 10 3.527кН; |
||||||||
по смятию в более тонких элементах |
|
|
|
||||||||
|
|
Tсм |
0.685dt2 |
0.685 1.2 8 6.576 кН ; |
|||||||
по изгибу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Tизг 1.618d2 |
0.019t22 1.618 1.22 0.019 102 |
4.23кН , |
но не более 2.256d2 2.256 1.22 3.25кН. Принимаем T1 = 3.25 кН.
Необходимое для прикрепления стенки число нагелей |
||||
n |
Qd |
|
122.66 |
23.6штИ. 24шт. |
m T n |
|
|||
наг |
|
0.8 3.25 2 |
||
|
1 ср |
|
|
|
Очевидно, что такое же количество нагелей (болтов) необходимо для прикрепления стоек жесткости к стенке главной фермы. Система связей-диафрагм приведена на рис. 3.44, б и в.
148