Расчет прикрепления поперечных балок к главным фермам

11. При наличии прикрепления при помощи «топорика» (рис. 3.1, a) допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),

, (3.31)

где - площади линии влияния поперечной силы в сечении поперечной балки, находящемся на участке между продольной балкой и главной фермой, м (п. 3.8); - коэффициент размерности, равный 0,1 при расчетах в системе СИ и 1,0 – в СГС; m=1,0 – коэффициент условий работы (п. 2.11); - приведенная расчетная площадь заклепок n_з по срезу или смятию, прикрепляющих «топорик» к обеим ветвям подвески (стойки) главной фермы, см²; коэффициент принимается по приложению 2; остальные обозначения в формуле (3.1), см. п.3.2.

Кроме того, нужно проверить прочность стыка «топорика» с вертикальным листом поперечной балки в соответствии с указаниями п. 3.2 и 3.3 по формуле (3.1) при m=1,0.

3.21. При наличии в соединении поперечной балки с главной фермой уголков прикрепления и консольного листа (рис. 3.1, б) расчет выполняется по формуле (3.31) при коэффициенте m=1,0.

При определении приведенной расчетной площади учитываются заклепки, прикрепляющие уголки прикрепления к главной ферме (без учета заклепок в пределах высоты пояса фермы) или к поперечной балке (без учета заклепок в пределах высоты консольного листа). В расчет учитывается меньшее значение .

11. При наличии «косынок» (рис. 3.1, в), а также при прикреплении поперечной балки уголками только в пределах ее высоты расчет выполняется по формуле (3.31), коэффициент условий работы m=0,85 (см. п. 2.11). Приведенная рабочая площадь заклепок определяется так же, как при расчете соединений с консольным листом.

Значения величин , n_k, R, и p в формуле (3.31) те же, что в формуле (3.1), см. п. 3.2.

Рис. 3.1. Конструкция прикрепления поперечных балок к главным фермам: a – «топориком»; б – консольным листом; в – «косынкой»; А – «топорик»; Б – консольный лист; «–» и «+» - заклепки, учитываемые при расчете прикрепления поперечной балки к главной форме.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

СКВОЗНЫХ ГЛАВНЫХ ФЕРМ ОДНОПУТНЫХ

ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ

НА ПРЯМЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

4.1. Грузоподъемность элементов сквозных главных ферм определяется по их сечениям на прочность и выносливость, а по стыкам и прикреплениям – только на прочность. Элементы, работающие на сжатие, кроме того, должны быть классифицированы и по устойчивости. Узловые фасонки проверяются на выкалывание или продавливание.

Расчеты выполняются на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава.

При определении грузоподъемности поясов (при пролетах более 55 м) и ног портальных рам (независимо от пролета), кроме того, учитываются нагрузки от поперечного ветра и торможения (последняя только для грузовых поясов) с соответствующими коэффициентами сочетания.

В расчетах на выносливость давление ветра и торможение не учитываются.

Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),для элементов сквозных ферм при расчетах на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава определяется по формулам при расчете на:

прочность

, (4.1)

устойчивость

, (4.2)

выносливость

, (4.3)

Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), для элементов поясов сквозных главных ферм при расчетах на сочетание вертикальных (постоянной и временной) и горизонтальных (ветровой и тормозной) нагрузок при расчете на:

прочность

; (4.4)

устойчивость

; (4.5)

В формулах (4.1) – (4.5) обозначено:

, - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава или постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму (см. пп. 2.2 и 2.15);

n_k, n_v – коэффициенты надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава и ветровой нагрузки (см. пп. 2.8 и 2.9).

, - площади линий влияния осевых усилий в элементах ферм, загружаемые соответственно вертикальной нагрузкой от подвижного состава и постоянной нагрузкой, м (см. приложение 14);

- коэффициент размерности, равный 0,10 при расчетах в системе СИ или 1,00 – в СГС (см. п. 2.16);

m – коэффициент условий работы (см. п. 2.11);

R – основное расчетное сопротивление металла, МПа (тс/см²) (см. п.2.1);

G – расчетная площадь элемента, см² (см. п. 1.8 и 4.2);

- постоянная нагрузка при расчете на прочность и устойчивость, кН/м пути (тс/м пути), здесь p_i – интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок, определяемых по п. 2.2, кН/м пути (тс/м пути); - коэффициент надежности к постоянной нагрузке (см. п.2.7);

- коэффициент продольного изгиба (см. п. 2.13 и приложение 8);

- коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчетах на выносливость (см. п. 2.6 и приложение 7);

- коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (см. п. 2.14 и приложение 9);

- суммарная интенсивность нормативной постоянной нагрузки при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), см. п. 2.2;

, - коэффициенты сочетания к временной вертикальной и ветровой нагрузкам (см. п. 2.10);

- коэффициент, учитывающий влияние тормозной нагрузки в рассчитываемом элементе грузового пояса ¹;

S_v – осевое усилие в рассчитываемом элементе пояса фермы от нормативной ветровой нагрузки, кН (тс).

При расчетах негрузовых поясов в формулах (4.4) и (4.5) принимается . В формулы (4.1) – (4.5) подставляются абсолютные значения , и S_v. Знак «минус» в формулах (4.2) и (4.5) принимается в случае, когда и имеют один знак, а «плюс» - при разных знаках. Правила загружения линий влияния приведены в приложении 14.

Коэффициент, учитывающий влияние тормозной нагрузки, в рассчитываемом элементе грузового пояса

,

где - коэффициент сочетания к тормозной нагрузке (см. п.2.10); или - длина участка проезжей части, с которого передается тормозная нагрузка на рассчитываемый элемент грузового пояса главной фермы, м; l – расчетный пролет пролетного строения, м; a_i или b_j – параметры, определяемые по приложению 15 в зависимости от конструкции проезжей части пролетного строения, м; - динамический коэффициент к эталонной нагрузке (см. п. 2.6).

¹ Разрешается значение в элементах пояса определять только для половины фермы, расположенной между неподвижными опорными частями и серединой пролета, и принимать эти величины для соответствующих элементов другой половины фермы.

Осевое усилие в рассчитываемом элементе пояса фермы от нормативной нагрузки S_v, кН (тс), определяется по формулам:

для верхних и нижних поясов пролетных строений с ездой поверху и для верхних и нижних поясов пролетных строений с ездой понизу – при вертикальных порталах, а также для верхних поясов пролетных строений с ездой понизу – при наклонных порталах

;

для нижних поясов пролетных строений с ездой понизу при наклонных порталах

,

где - нормативная погонная интенсивность ветровой нагрузки на грузовой или негрузовой пояс фермы, кН/м пути (тс/м), см. п. 2.5; a_v – расстояние от левого конца горизонтальной фермы ветровых связей до крайнего (правого) узла рассчитываемого элемента пояса, м; l_v – расчетный пролет верхней и нижней ветровой фермы, равный расстоянию между верхними или нижними узлами портальных рам, м; B – расстояние между осями главных ферм, м; - угол наклона рассчитываемого элемента пояса к горизонту, град; - осевое уислие в поясе от горизонтальной составляющей ветрового усилия в наклонной ноге портальной рамы, кН (тс):

;

- продольное усилие в наклонной ноге портальной рамы от ветровой нагрузки, кН (тс), определяется по формуле (5.3); - угол наклона ноги портальной рамы к горизонту, град.