Расчетсквозных поперечных балок

11. Рассчитываются сечения элементов балок, их стыки и прикрепления. Допускаемая временная нагрузка определяется по формулам (4.1) – (4.3). В формулах обозначено: G – расчетная площадь поперечного сечения элемента (F₀) или расчетная площадь его прикрепления (F_сп), см², определяется как при расчете сквозных ферм согласно п. 4.2. При двухстенчатой конструкции сквозной поперечной балки G подсчитывается для обеих ветвей.

Площади линий влияния усилий, м:

в элементе пояса балки

;

в раскосе, расположенном между фермой и ближайшей продольной балкой,

;

где - расстояние по горизонтали от расчетной оси опирания балки до моментной точки ¹ рассматриваемого элемента пояса, м; h₀ – расчетная высота поперечной балки, м; - угол наклона раскоса поперечной балки к горизонту, град.

¹ Моментная точка рассматриваемого элемента пояса принимается в центре узла около продольной балки

При крестовой решетке раскосов сквозной поперечной балки площадь линии влияния каждого раскоса определяется по приведенной выше формуле, но уменьшается в 2 раза.

Класс элемента и класс нагрузки определяются при и .

При расчете элементов верхнего пояса сквозной поперечной балки по прикреплению в узле у продольной балки нужно рассчитывать заклепки, прикрепляющие пояс к наружной части разрезанной фасонки, и заклепки, прикрепляющие верхний пояс поперечной балки к поясу продольной балки. В расчетное число заклепок, прикрепляющих продольную балку к поперечной, при наличии двух раздельных фасонок входят только заклепки, прикрепляющие продольную балку к наружной фасонке.

При двухстенчатой поперечной балке прикрепление продольной балки рассчитывается только по прикреплению к одной ветви с учетом работы заклепок прикрепления в стенке поперечной балки на одиночный срез, при этом ; .

Расчет прикрепления продольных балок к поперечным

11. Классы по прикреплению продольных балок к поперечным устанавливаются по результатам таких расчетов: а) на прочность заклепок ¹, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой; б) на прочность заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой; в) на выносливость заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой при отсутствии «рыбок»; г) на прочность и выносливость «рыбок» и на прочность их прикреплений.

Формулы для расчета прикреплений продольных балок к поперечным учитывают неразрезность продольных балок, упругую вертикальную податливость поперечных балок, угловую податливость прикреплений и удлинение подвесок.

Стыки продольных балок этажной проезжей части, выполненные по типу фланцевых соединений, рассчитываются так же, как прикрепления продольных балок к сплошным поперечным.

Клепаные прикрепления, усиленные высокопрочными болтами, рассчитываются с учетом дополнительных указаний п. 1.8 и 3.19, в.

¹ При прикреплениях продольных балок к поперечным с помощью болтов (обычных или высокопрочных) расчеты выполняются так же, как на заклепках с учетом соответствующих приведенных расчетных площадей болтов.

Классы по прикреплению продольных балок к поперечным и соответствующие классы нагрузок во всех случаях, кроме оговоренных ниже, определяются при ; .

11. При наличии верхней и нижней «рыбок» допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), определяется:

а) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой,

, (3.19)

где - площади линии влияния поперечной силы в опорном сечении продольной балки, м; - коэффициент размерности, равный 0,1 при расчетах в системе СИ и 1,0 – в СГС (п. 2.16); m=1 – коэффициент условий работы (п. 2.11); - приведенная расчетная площадь заклепок по двойному срезу или смятию, см²; в число заклепок n_з входят все заклепки, поставленные по уголку прикрепления в стенке продольной балки (при наличии поддерживающего балку «столика» учитываются заклепки, поставленные по его стенке); - коэффициент принимается по приложению 2;

б) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой по формуле (3.19) – на одиночный срез или смятие заклепочных отверстий в стенке поперечной балки. Приведенная расчетная площадь заклепок, см²,

,

где n_з – число заклепок в стенке поперечной балки; - коэффициент, определяемый по приложению 2 соответственно на одиночный срез или смятие в зависимости от диаметра заклепок и толщины стенки поперечной балки.

В расчетах на смятие площадь линии влияния поперечной силы, м, (d – длина панели продольной балки).

Классы по прикреплению продольных балок к поперечным по смятию заклепочных отверстий в стенке поперечной балки и соответственно классы нагрузок определяются при и ;

в) по прочности сечения или прикрепления «рыбок»

, (3.20)

где - площадь линии влияния изгибающего момента в опорном сечении продольной балки, м²: при ; :

, (3.21)

где - коэффициент, учитывающий неразрезность продольных балок и упругую податливость их опорных сечений, принимаемый по приложению 13; - коэффициент размерности, равный 0,001 при расчете в системе СИ и 0,01 – в СГС; m – коэффициент условий работы, принимается в соответствии с п. 2.11 в зависимости от наличия и числа разрывов в продольных балках; F_СП – площадь нетто сечения «рыбки» F_НТ – или приведенная расчетная площадь заклепок в «полурыбке» (п. 1.8), принимается меньшая из этих величин, см²; h_рб – расстояние между центрами тяжести «рыбок», см;

г) по выносливости «рыбок»

, (3.22)

где ; и h_рб – см. п. 3.17, в; - коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчете на выносливость (п. 2.6 и приложение 7); m=1 – коэффициент условий работы (п. 2.11); - коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (п. 2.14 и приложение 9); F_НТ – площадь нетто сечения «рыбки», см²; - постоянная нагрузка при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), здесь p_i – интенсивность каждой постоянной нагрузки (п. 2.2).

Значения , n_k, R, и p в формулах (3.19), (3.20) и (3.22) те же, что в формуле (3.1).

11. При наличии только верхней «рыбки» допускаемая временная нагрузка определяется:

а) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой,

, (3.23)

где m₁ – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента в опорном сечении балки, определяемый по табл. 3.3 в зависимости от параметров n_з и .

Если нет «столика» в прикреплении продольной балки к поперечной,

; (3.24)

Таблица 3.3. Коэффициенты m₁

nз	m1 при , равном
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5
4	0,96	0,94	0,93	0,91	0,89	0,86
5	0,93	0,91	0,89	0,84	0,78	0,73
6	0,91	0,89	0,83	0,77	0,70	0,65
7	0,90	0,86	0,78	0,71	0,66	0,61
8	0,89	0,82	0,74	0,68	0,62	0,57
9	0,88	0,79	0,71	0,65	0,60	0,55
10	0,86	0,77	0,69	0,63	0,58	0,53
11	0,84	0,75	0,68	0,61	0,56	0,52
12	0,83	0,74	0,66	0,60	0,55	0,51
13	0,81	0,72	0,65	0,59	0,54	0,50
14 и более	0,80	0,71	0,64	0,58	0,53	0,49

если есть «столик»

, (3.25)

где h_з – расстояние между крайними заклепками в пределах высоты продольной балки, м; m_Н – коэффициент, учитывающий неразрезность продольных балок и упругую податливость их опорных сечений, принимаемый по приложению 13; n_з – суммарное число заклепок в стенке продольной балки и в стенке «столика»; - число заклепок в стенке только продольной балки; остальные обозначения те же, что в формуле (3.19);

б) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой, по формуле (3.19) с учетом всех указаний, приведенных в п. 3.17, б;

в) по прочности сечения или прикрепления «рыбки»

, (3.26)

где h_б – высота продольной балки, см. Остальные обозначения те же, что в формуле (3.20);

г) по выносливости «рыбки»

, (3.27)

и - см. формулу (3.22).

11. Если нет «рыбок», допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), определяется:

а) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой, по формуле

, (3.28)

где m₁ – коэффициент, определяемый в зависимости от числа заклепок n_з, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой, и значения , рассчитываемого по формуле (3.24) или (3.25).

В случае соединения верхних и нижних поясных уголков путем высадки с уголками прикрепления коэффициент m₁ определяется по табл. 3.4 (цифры без скобок), а если нет такого соединения – по табл. 3.4 (цифры в скобках). Остальные обозначения те же, что в формуле (3.23);

б) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой (в случае, если верхние пояса продольных и поперечных балок расположены в одном уровне),

, (3.29)

где - площади линии влияния изгибающего момента в опорном сечении продольной балки, м², определяемый по формуле (3.21); - коэффициент размерности, равный 0,001 при расчете в системе СИ и 0,01 – в СГС (п. 2.16); m₂ – коэффициент, зависящий от числа заклепок в стенке поперечной балки, расположенных в пределах высоты продольной балки (табл. 3.5); - приведенная расчетная площадь заклепок по отрыву их головок, прикрепляющих уголки прикрепления к поперечной балке, см² (п. 1.8 и приложение 2); здесь - число заклепок в стенке поперечной балки, расположенных в пределах высоты продольной балки; - коэффициент, принимается по приложению 2; h_з – расстояние между крайними заклепками, поставленными в поперечной балке в пределах высоты продольной балки, см.

Таблица 3.4. Коэффициенты m₁

nз*	m1 при , равном
	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5
4	0,97 (0,93)	0,95 (0,88)	0,92 (0,77)	0,89 (0,67)	0,82 (0,59)
5	0,96 (0,92)	0,93 (0,83)	0,90 (0,71)	0,83 (0,61)	0,74 (0,54)
6	0,95 (0,90)	0,91 (0,80)	0,87 (0,67)	0,76 (0,58)	0,68 (0,51)
7	0,93 (0,90)	0,89 (0,77)	0,79 (0,64)	0,69 (0,55)	0,61 (0,49)
8	0,92 (0,89)	0,87 (0,74)	0,74 (0,62)	0,64 (0,53)	0,56 (0,47)
9	0,91 (0,88)	0,82 (0,73)	0,70 (0,61)	0,60 (0,52)	0,53 (0,45)
10 и более	0,90 (0,88)	0,79 (0,72)	0,66 (0,60)	0,57 (0,51)	0,50 (0,44)

* n_з – число заклепок в стенке продольной балки

Заклепки, поставленные в стенке поперечной балки и работающие на отрыв головок (при отсутствии «рыбок»), не требуют проверки на смятие;

в) по выносливости заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой (в случае, если верхние пояса продольных и поперечных балок расположены в одном уровне),

, (3.30)

где - коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчете на выносливость (см. п. 2.6 и приложение 7); 0,5 – коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость заклепок, работающих на отрыв головок; - постоянная нагрузка при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), здесь p_i – интенсивность каждой постоянной нагрузки (см. п. 2.2), остальные обозначения величин в формуле (3.30) те же, что в формуле (3.29).

Таблица 3.5. Коэффициенты m₂

*	8	10	12	14	16	18 и более
m2	0,35	0,31	0,29	0,27	0,26	0,25
* - число заклепок

Если в пределах высоты продольной балки верхние заклепки хотя бы в одном горизонтальном ряду уголка прикрепления полностью заменены высокопрочными болтами, то в формуле (3.30) принимается

,

где коэффициент - принимается по приложению 2.

В случае сопряжения балок в пониженном уровне, кроме заклепок в стенке поперечной балки в пределах высоты продольной балки, в формулах (3.29) и (3.30) дополнительно учитываются заклепки в одном горизонтальном ряду, расположенном в уголках прикрепления выше продольной балки. При определении коэффициент m₂ этот ряд заклепок в расчет не принимается.