Допустимий тиск на палю різного діаметру

Допустимий тиск на палю, тс	14	16	18	20	22	24	27
Діаметр дерев’яної палі в тонкому кінці d0, см	16	17	18	19	20	21	22

Найменший допустимий діаметр стійки рамної опори в її тонкому кінці визначають за формулою

d₀ = 3,5h, але не менше 16 см,

де h – висота стійки рамної опори, м.

Остаточно діаметр стійки d₀ установлюється перевіркою насадки (лежня) на зминання в місцях примикання стійок.

Розглянемо числовий приклад розрахунку.

Приклад. Розрахувати палю плоскої проміжної опори висотою h = 4 м з урахуванням гусеничного навантаження (див. табл. 4.3) P = 55 т, розрахункової довжини опорної поверхні гусениці S = 5 м та повної ширини навантаження B_н = 3,4 м. Міст – одноколійний, основної вантажопідйомності, ширина проїзної частини В_п.ч = 4,2 м, прольот l = 6 м з блоками дерев’яних прогонів. Кількість паль в опорі п = 4. Відстань між осями крайніх паль b₁ = 4,2 м.

Розв’язання. 1. По табл. 4.9 при S < 2l обираємо розрахункову формулу і визначаємо тиск на опору від гусеничного навантаження:

.

2. Знаходимо найбільше зміщення центра ваги гусеничного навантаження відносно осі моста:

.

3. Знаходимо коефіцієнт нерівномірності розподілу тиску на палі:

.

4. За даними табл. 4.4 для l = 6,0 м встановлюємо g = 1,3 тс/м і підраховуємо тиск на опору від постійного навантаження:

.

5. Розрахунковий тиск на крайню найбільш навантажену палю опори з урахуванням гусеничного та постійного навантаження:

.

6. За даними табл. 4.10 підбираємо діаметр палі d₀ = 17 см.

4.2.4. Розрахунок насадки

Переріз дерев’яної насадки підбирається за умови міцності на вигин від тимчасового та постійного навантаження із наступною перевіркою на зминання під торцями паль або стійок.

Дерев’яно-металеві насадки розраховуються тільки на вигин.

Згинальний момент (тс·м) в насадці визначають у відповідності до розрахункової схеми (рис. 4.18) за формулами

при ;

при ,

де b – відстань між осями сусідніх паль, м; A_рух – тиск на опору від розрахункового рухомого навантаження, тс; A_пост – тиск на опору від постійного навантаження, тс; B_п.ч — ширина проїзної частини моста, м; λ – довжина ділянки розподілу тиску розрахункового рухомого навантаження (гусеничної або колісної) у метрах, яку обчислюють з використанням залежності

;

t – ширина гусениці або колеса, м; h_б – будівельна висота прольотної будови на опорі, м.

Рис. 4.18. Розрахункова схема для визначення згинального моменту в насадці

Необхідний момент опору насадки (см³) визначають за формулою

,

де М_н – згинальний момент, тс·м; R_в – розрахунковий опір вигину дерев’яних насадок, кгс/см², приймається за даними табл. 4.5.

Дерев’яні елементи, що закладають у металеву насадку, при розрахунку її на міцність не враховуються.

Розрахунковий діаметр насадки d (см) за умови міцності на вигин підбирається за даними табл. 4.7 так, щоб момент опору прийнятого перерізу був не менше й можливо ближче до значення необхідного моменту опору.

Діаметр насадки (см) в тонкому кінці визначають за формулою

.

Необхідний діаметр насадки або лежня в тонкому кінці d₀ (см) за умови міцності на зминання приймається рівним двом ширинам канта b_н, тобто d₀ = 2b_н.

Ширину канта (см) визначають з використанням залежностей:

для пальової опори ;

для рамної опори ,

де А_с – тиск на палю або стійку, тс; d_в – діаметр кінця палі (стійки), що примикає до насадки, см; d₀ – діаметр тонкого кінця стійки, см; R_зм – розрахунковий опір зминання деревини поперек волокон, кгс/см², приймається за даними табл. 4.5.

Товщину насадки визначають за формулою

.

Діаметр d_в кінця палі (стійки), що примикає до насадки, визначають у відповідності до схем їх улаштування (рис.4.19) з використанням таких формул:

для суцільної (не нарощеної) палі

;

для стійки і нарощеної палі

,

де d₀ – діаметр стійки або палі в тонкому кінці, см; d_в – діаметр стійки або палі у місці обпирання насадки, см; h – висота стійкі, м; h₀ – глибина забивання палі в ґрунт, м; h₁ – відстань від ґрунту до низу насадки, м; h₂ – відстань від ґрунту до низу стійки, м.

Рис. 4.19. Улаштування паль і стійок плоскої проміжної опори моста:

а – стійки; б – суцільні палі; в – нарощені палі

Розглянемо числовий приклад розрахунку.

Приклад. Визначити діаметр насадки плоскої проміжної опори одноколійного моста з шириною проїзної частини B_п.ч = 4,2 м за такими вихідними даними: дерев’яний матеріал – сосна; тиск на опору від гусеничного навантаження A_рух = 43,5 тс; тиск на опору від постійного навантаження A_пост = 7,8 тс; тиск на крайню найбільш навантажену палю опори з урахуванням гусеничного та постійного навантаження А_с = 16,5 тс; ширина гусениці t = 0,7 м; відстань між осями сусідніх паль b = 1,2 м; висота прогону h_пр = 0,29 м; товщина дощок робочого і захисного настилів δ_д = 0,05 м; глибина забивання палі в ґрунт h₀ = 2,5 м; відстань від ґрунту до низу насадки h₁ = 4,0 м. Ілюстрація позначень розрахункових величин наведена на рис. 4.17 – рис. 4.19.

Розв’язання. 1. За даними табл. 4.10 з урахуванням тиску на крайню найбільш навантажену палю А_с = 16,5 тс встановлюємо діаметр тонкого кінця палі d₀ = 17 см.

2. Підраховуємо діаметр кінця палі, що примикає до насадки:

d_в = d₀ + h₀ + h₁ = 17 + 2,5 + 4,0 = 23,5 см.

3. Знаходимо довжину ділянки розподілу тиску розрахункового рухомого навантаження:

λ = t + 2h_б = t + 2 (h_пр + 2δ_д) = 0,7 + 2 (0,29 + 2·0,05) = 1,48 м > b = 1,2 м.

4. Визначаємо згинальний момент в насадці:

.

5. За даними табл. 4.5 для соснових окантованих колод приймаємо розрахунковий опір вигину R_в = 170 кгс/см² і підраховуємо необхідний момент опору насадки:

.

6. За даними табл. 4.7 по отриманому необхідному моменту опору насадки W = 1795 см³ для обпиленої колоди на два канти шириною знаходимо d = 27 см за умови міцності на вигін.

7. Обчислюємо діаметр насадки в її тонкому кінці:

d₀ = d – 1 = 27 – 1 = 26 см.

8. За даними табл. 4.5 для сосни встановлюємо розрахунковий опір при зминанні поперек волокон R_зм = 60 кгс/см² і підраховуємо ширину канта насадки:

.

9. Визначаємо діаметр тонкого кінця насадки за умови міцності на зминання в місці примикання до торця палі:

,

що менше діаметра насадки, визначеного за умови міцності на вигин.

10. Остаточно приймаємо діаметр тонкого кінця насадки d₀ = 26 см.