Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2561.pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
17.98 Mб
Скачать

4.2.1. Расчет проезжей части

Как видно из рис. 4.5 и 4.6, поперечная деревоплита оперта на ко-

С

 

 

 

сые подкладки, закрепленные под углом 60° к продольной оси пролет-

ного строения над вертикальными стенками блоков с расстоянием меж-

ду ними 105 и 125 см. Таким образом, расчетный пролет поперечной де-

ревопл ты составляет 125 см. Конструктивная и расчетная схемы дере-

воплиты пр едены на р с. 4.7.

 

 

 

и

 

 

 

 

бА

 

 

 

Д

 

Рис. 4.7. К расчёту деревоплиты

 

 

 

 

И

Деревоплита выполнена из брусьев 15.0 15.0 см, минимальная

толщина

асфальтобетонного

покрытия 10

см. ля

этого случая

tср = 13.0 см и hср = 15.0 см. Ширину включенной в работупод действием

колесной

нагрузки полосы

деревоплиты

определим

по формуле

с1 = с + 2 tср = 20 + 2 · 13.00 = 46.0 см, что соответствует ширине 3-х брусьев с учетом 2-х зазоров по 2 мм между брусьями.

Сечение деревоплиты из 3-х брусьев имеет следующие геометрические характеристики: площадь сечения Аbr =3 · 15.0 · 15.0 = 675 см2;

момент инерции I 45 153 12 656 см4. 12

158

В соответствии с расчетной схемой на рис. 4.7 расчетный момент от постоянной нагрузки определим по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0.5g f 1

g1H f 2 g2H

l2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

где нормативная погонная нагрузка от веса деревоплиты:

 

 

 

 

 

gH

 

d

c h

 

0.6 0.1 0.46 0.15 10 0.414кН пог.м

 

1

 

 

1

 

ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нормат вная погонная нагрузка от веса 1 пог. м асфальтобетонного по-

надежности

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

крытия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 0.1 0.46 0.13 10 1.375кН пог.м

Сg c h

 

 

 

2

а

/б

 

 

1

 

ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэфф ц енты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по нагрузке f1

= 1.2 и f 2 = 1.5.

 

 

бА2 b 2 0.86

 

 

 

 

 

 

 

В результате

M0g.5

 

(1.2 0.414 1.5 1.375)

1.252

0.5

кН м.

Расчетная поперечная сила от постоянной нагрузки в опорном се-

чении равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.25

 

g

f 1

H

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

1.2 0.414 1.5 1.375

 

 

Q0

g1

f

2

g2

2

2

 

1.6кН.

При загружении временной нагрузкой

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1 b 2 tср 60 2 13.0 86.0см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qv

 

v c1

vf

 

10.8 0.46

1.2 3.46кН

 

 

 

м

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пог.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

P fP

 

10.8 1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94.19кН

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 0.86

 

пог. м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

Тогда изгибающий момент от временной нагрузки А11 в середине

пролета

 

qv qT b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

М АК

 

l 0.5b

 

 

0.86 1.25 0.43 17.21 кН м,

0.5

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а суммарный расчетный момент в середине пролета от постоянной и

временной нагрузок А11 будет равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0.5

М0.5g

М0.5АК

0.5 17.21 17.71 кН м

 

 

При загружении временной нагрузкой НГ-60

b1 b 2 tср 80 2 8.25 96.5 см,

159

q

НГ

 

vНГ c

1

59 0.46

1.1 28.27кН

,

 

 

1

 

 

.

 

2 b1

0.95

 

 

 

 

 

 

 

пог. м

 

Расчетная схема при загружении пролета деревоплиты постоянной

С

 

 

 

 

 

 

 

 

нагрузкой и временной колесной нагрузкой представлена на рис. 4.8.

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

Р с. 4.8. Расчетная схема деревоплиты при нагрузке НГ-60

М0.5 M

g

НГ

28.27 0.96

0.96

 

 

 

кН м.

0.5

М0.5

0.5

4

1.25

2

 

5.72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

За расчетный момент принимаем Md = 17.71 кН∙м.

Расчетную поперечную силу от постоянной и временной нагрузки А11 определим в соответствии со схемой загружения на рис. 4.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

Рис. 4.9. К расчету деревоплиты на поперечную силу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.86

 

 

 

 

 

 

 

 

97.95 0.86 1.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q Qg QНГ 1.6

 

 

 

 

2

56.59 кН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

0

0

 

 

1.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условие прочности сечения деревоплиты шириной 36.5 см по из-

гибающему моменту

 

 

И

 

 

 

M

d

ymax

 

17.71 7.5 10 2

 

10495кПа 10.5МПа 15.7МПа.

нп

 

нп

 

 

 

 

 

I

12656 10 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

Условие прочности по поперечной силе

 

Qd Sx

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ibr b

 

dab .

 

 

 

 

 

 

При Sx= 46.0 ∙ 7.5 ∙ 3.75 = 1293.75 см3 и b = 45 см

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.69 1293.75 10 6

1288кПа 2.35МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12656 45 10 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Услов я прочности выполняются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.2. Расчет

проектирование дощато-гвоздевого блока

 

 

 

 

 

4.2.2.1. Определение внутренних усилий

 

 

 

 

 

 

 

Сбор

 

 

 

 

H

 

 

 

 

P

 

 

 

Постоянная нагрузка от веса дорожного покрытия определена по

 

результатам расчета проезжей части. Сбор постоянной нагрузки на метр

 

длины пролетного строения выполнен в табличной форме (табл. 4.1).

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

Таблица 4.1

 

 

 

постоянных нагрузок от проезжей части

 

 

 

 

 

 

 

Нагрузка

 

 

 

 

 

 

Ab,

 

 

 

ρi,

 

В, м

G

i

,

f

 

G

i

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м2

кН/м3

 

кН/пог. м

кН/пог. м

 

 

А/б покрытие

 

 

 

 

0.13

 

 

 

23.0

 

 

8.0

23.92

1.5

 

35.88

 

 

Деревоплита

 

 

 

 

 

 

 

Д

1.2

 

9.72

 

 

 

 

 

 

0.15

 

 

 

7.0

 

 

9.0

8.1

 

 

 

 

Колесоотбойный брус 20х20 см

 

 

0.16

 

 

 

6.0

 

 

-

0.96

1.2

 

1.15

 

 

Элементы тротуара

 

 

 

0.115

 

 

6.0

 

 

-

0.69

1.2

 

0.82

 

 

Перила

 

 

 

 

 

0.11

 

 

 

6.0

 

 

-

0.66

1.2

 

0.79

 

 

∑G

 

 

 

 

 

-

 

 

 

-

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

34.33

-

 

48.36

 

 

В итоге на один дощато-гвоздевой блок от проезжей части пролет-

 

ного строения приходится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

GiН

 

 

34.33

 

 

кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gпч

 

4

 

 

 

 

 

 

8.58

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

пог.м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

GiР

 

 

48.36

 

 

 

кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gпч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.09

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пог.м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

161

Постоянная нагрузка от веса блоков учтена на основании составленной спецификации материалов на запроектированную ранее конст-

 

рукцию, в которой:

 

 

 

С

 

 

 

 

 

потребность в пиломатериалах – 13.83 м3;

 

 

потребность в болтах, нагелях и гвоздях – 1772 кг.

 

Определение нагрузки приведено в табл. 4.2.

Таблица 4.2

 

 

Постоянная нагрузка от собственного веса блоков

 

Пиломатер

 

qP , кН/пог. м

 

Нагрузка

 

qH , кН/пог. м

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

ал блоков

5.53

1.2

6.64

 

13.83х6.0/15

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

Металло здел я

 

1.18

1.1

1.3

 

10х1.772/15

 

 

 

 

 

gб

 

 

6.71

 

7.94

 

Суммарная

нтенс вность равномерно распределенной постоян-

 

ной нагрузки на один лок равна:

 

 

 

 

gн

gпчн

gн 8.58 6.71 15.29кН

;

 

 

 

 

 

пог.м

 

 

 

gр

gпчр

gр 12.09 7.94 20.03кНпог.м.

 

 

 

 

Д

 

Временную нагрузку между блоками распределяем с помощью ко-

 

эффициентов поперечной установки,

вычисленных по методу внецен-

тренного сжатия. Линия влияния давления Di представлена на рис. 4.10. Ординаты линий влияния определены по формулам (3.29), (3.30):

 

1

 

6.92

 

 

1

 

6.92

 

 

D

 

 

 

 

 

0.7;

D

 

 

И

11

4

 

2 (6.9

2

2

 

14

4

 

2 (6.9

2

2.3

2

)

 

 

 

2.3 )

 

 

 

 

 

Промежуточные ординаты определены по интерполяции. Рассмотрим две схемы загружения нагрузкой А11 и загружение

нагрузкой НГ-60.

Схема расстановки нагрузки и ординаты линии влияния под грузами для D1 при первой схеме загружения А11 приведены на рис. 4.11.

162

С

 

 

и

 

 

 

 

бА

 

 

 

Р с. 4.10. Линия влияния давления Di

 

 

Получены следующие значения коэффициентов поперечной уста-

новки:

 

 

 

для нагрузки от тележки

 

 

 

kp 0.5 yi 0.5 (0.569 0.322 0.178 0.143) 0.463;

 

для полосовой нагрузки

Д

 

kv

0.5

 

0.456

(y1 y2 ) 0.6 (y3 y4 ) 0.5 0.569 0.322 0.6 (0.178 0.143)

 

для пешеходной нагрузки

 

 

 

 

kf f 0.895 0.797 0.75 0.634.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

И

Рис. 4.11. Первая схема загружения л.в. D1 нагрузкой А11

163

хема расстановки нагрузки и ординаты линии влияния под грузами для D1 при второй схеме загружения А11 приведены на рис. 4.12.

С

 

 

 

 

 

бА

 

иР с. 4.12. Вторая схема загружения л.в. D1

нагрузкой А11

 

Значен я коэфф циентов поперечной установки получены сле-

дующие:

 

 

 

 

 

для нагрузки от тележки

 

 

 

 

kp 0.5 yi 0.5 0.67 0.452 0.309 0.061 0.746;

 

для полосовой нагрузки

 

 

 

kv 0.5 y1 y2 0.6 y3 y4

0.5 0.67 0.452 0.6 0.309 0.061 0.672.

 

 

 

 

 

 

Схема установки НГ-60 и ординаты линии влияния под грузами

приведены на рис. 4.13. Коэффициент поперечной установки равен

 

kНГ 0.5 yi

0.5 0,595 0,256 0.425.

 

 

 

 

И

Нормативная временная нагрузка на тротуары моста (при учете со-

вместно с другими временными нагрузкамиД) зависит от длины загруже-

ния линий влияния усилий λ и определяется по формуле

 

 

pт

3.92 0.0196 ,кПа

 

 

Схема расстановки нагрузки и ординаты линии влияния под грузами для D1 при схеме загружения НГ-60 приведена на рис. 4.13.

164

С

 

 

 

влияния

 

 

 

 

Р с. 4.13. Загружение л.в. D1 НГ-60

 

 

 

Значен нормат вной пешеходной нагрузки при загружении со-

ответствующ х л н й

(рис. 4.22 – 4.24) приведены в табл. 4.3.

 

 

 

 

Таблица 4.3

 

Определение нормативной нагрузки на тротуары

 

 

 

 

 

 

 

Линия влияния

 

λ, м

pm, кПа

 

 

Qоп

 

14.4

3.712

 

 

Ql/4

 

10.8

3.784

 

 

Ml/4

 

Д

 

 

 

14.4

3.722

 

 

бА

 

 

 

Ml/2 14.4

3.712

 

 

Ql/2

7.2

3.856

 

Коэффициент надежности для толпы на тротуарахИf 1.2. Значения коэффициентов надежности для нагрузки А11 в зависи-

Динамический коэффициент к нагрузке А11 при расчете деревян-

ных автодорожных мостов (1 ) 1.0.

Динамический коэффициент к нагрузке НГ-60 (1 ) 1.1. Коэффициент надежности для нагрузки НГ-60 f 1.0.

мости от длины загружения приведены в табл. 4.4.

165

 

Интерполяция коэффициентов vf

Таблица 4.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

λ, м

fP

vf

 

 

Линия влияния

 

 

 

л.в. Qоп

 

14.4

1.344

1.2

 

 

л.в. Ql/4

 

10.8

1.308

1.2

 

 

л.в. Ql/2

 

7.2

1.272

1.2

 

 

использован

 

14.4

1.344

1.2

 

 

л.в. Ml/4

 

 

 

л.в. Ml/2

 

14.4

1.344

1.2

 

 

 

Определен е

 

зг

ающих моментов и поперечных сил в расчет-

ных сечен ях

 

 

(на опоре, в четверти и в середине пролета) выпол-

ним

 

 

 

ем метода линий влияния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загружен

е л н

влияния поперечной силой в опорном сечении

нагрузкой А11 НГ-60 показано на рис. 4.14.

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

блока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.14. СхемыДзагружения л.в. Qоп:

 

 

 

 

 

 

 

 

а – постоянная нагрузка и А11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б – постоянная нагрузка и НГ-60

 

 

 

 

 

 

 

Формула для определения усилия от нагрузки А11 и толпы на тро-

туаре может быть записана в виде

И

 

SАКI P (y

y

 

) P k

 

(1 ) v v k

 

2

P

v

(1 ) p

т

m

k

m

.

 

 

1

 

f

 

f

 

f

 

 

QАКI 108 (1 0.896) 1.344 0.463 1 10.8 7.2 1.2 0.456 1

3.712 7.2 1.2 0.634 0.75 185.22 кН

166

от нагрузки А11 (без толпы)

 

SАКII P (y y

) P k

P

(1 ) v v k

v

(1 );

 

1

2

f

 

 

f

 

QАКII 108 (1 0.896) 1.344 0.746 1 10.8 7.2 1.2 0.672 1 268.01 кН.

С

 

 

 

 

 

 

 

 

от нагрузки НГ-60:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SНГ 60

vНГ 60

НГ 60 kНГ 60

(1 );

 

QНГ 60

118 4.13 0.425 1.1 228 кН.

нагрузкиот А11 толпы на тротуаре

 

 

 

от постоянной нагрузки:

 

 

 

 

 

 

 

Sg g ;

Qg

20.03 7.2 144.21 кН.

 

Для получен я максимальных расчетных перерезывающей силы и

изгибающего момента в четверти пролета загружаем соответствующие

 

бА

 

линии вл ян я нагрузкой А11 и НГ-60, как показано на рис. 4.15.

 

В результате получены следующие величины внутренних усилий:

 

QАКI 108 (0.75 0.646) 1.308 0.463 1 10.8 4.05 1.2 0.456 1

 

3.784 4.05 1.2 0.634 0.75 124 кН;

а

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

И

Рис. 4.15. Загружение линий влияния Ql/4 и Ml/4:

а– постоянная нагрузка g и А11;

б– постоянная нагрузка g и НГ-60

167

 

M АКI 108 (2.7 2.025) 1.344 0.463 1 10.8 19.44 1.2 0.456 1

 

 

3.784 19.44 1.2 0.634 0.75 473.6 кН м;

 

С

 

 

от нагрузки А11 (без толпы)

 

QАКII 108 (0.75 0.646) 1.308 0.746 1 10.8 4.05 1.2 0.672 1 182.28 кН;

M АКII 108 (2.7 2.025) 1.344 0.746 1 10.8 19.44 1.2 0.672 1 680.94

кН м;

от нагрузки НГ-60

 

нагрузки

 

 

QНГ

60 118 2.88 0.425 1.1 158.87 кН;

 

 

MНГ 60

118 10.375 0.425 1.1 572.33 кН м;

 

от постоянной

 

 

 

бА

 

 

 

Qg 20.03 4.05 81.12 кН;

 

 

Mg 20.03 19.44 389.38 кН м.

 

 

Невыгодное загружение линий влияния перерезывающей силы и

изгибающего момента в середине пролета показано на рис. 4.16.

 

а

 

б

 

 

 

Д

 

 

 

И

Рис. 4.16. Загружение линий влияния Ql/2 и Ml/2:

а – постоянная нагрузка и А11; б – постоянная нагрузка и НГ-60

168

Величины внутренних усилий имеют следующие значения: от нагрузки А11 и толпы на тротуаре:

 

 

QАКI 108 (0.5 0.4) 1.272 0.463 1 57,24 кН;

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от нагрузки А11 (без толпы):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QАКII

108 (0.5 0.4) 1.272 0.746 1 92.23 кН;

 

 

M АКII 108 (3.6 2.85) 1.344 0.746 1 10.8 25.92 1.2 0.672 1 924.17 кН м;

 

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от нагрузки НГ-60:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QНГ 60

118 1.632 0.425 1.1 90.0 кН;

 

 

 

 

 

M НГ 60 118 14.875 0.425 1.1 820.58

кН м;

 

 

 

 

от постоянной

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

 

Qg 0;

 

Mg

 

20.03 25.92 519.18 кН м.

 

 

 

M АКI 108 (3.6 2.85) 1.344 0.463 1 10.8 25.92 1.2 0.456 1

 

 

3.722 25.92 1.2 0.634 0.75 641,70

кН м;

 

 

 

Экстремальные расчетные внутренние усилия представлены в виде

эпюр на рис. 4.17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.17. Эпюры расчетных усилий

 

 

 

 

 

 

Полные расчетные внутренние усилия в сечениях блока при раз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

ных загружениях и нагрузках приведены в табл. 4.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДТаблица 4.5

 

 

Расчетные внутренние усилия в сечениях блока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

Положе-

Постоянная

 

 

 

А11

 

НГ-60

 

Экстремум

 

 

ние

 

1-я схема

 

2-я схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сечения

M

Q

 

M

Q

 

M

 

Q

M

Q

 

M

Q

 

 

Оп.

0

144.2

 

0

185.0

 

0

 

228.8

0

228.0

 

0

412.2

 

 

l/4

389.4

81.1

 

473.6

124.0

 

680.9

 

182.3

572.3

158.9

 

1070.3

263.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l/2

519.2

0

 

641.7

57.2

 

924.2

 

92.2

820.6

90.0

 

1443.3

92.23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

169

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]