11. Методика определения усилий от временной нагрузки в балочных пролетных строениях автодорожных мостов. Понятие о коэффициенте поперечной установки (кпу). Основные методы определения кпу.

Рассматриваем поперечное сечение пролетного строения и определяем коэффициент поперечной установки временной нагрузки;

Коэффициент поперечной установки - доля нагрузки, приходящаяся на один элемент поперечного сечения, от полной величины временной нагрузки, действующей на сооружение.( Ордината линии влияния под равнодействующей временной нагрузки будет равна коэффициенту поперечной установки для данной нагрузки.)

Постоянная нагрузка на одну балку складывается из веса всех слоев дорож. покрытия, ж/б плиты и собст. веса балки. умноженных на коэффициенты.(дорожн покрытие, плита, балка)

Распределение временной нагрузки между балками можно принять по закону рычага . При этом вводят коэффициент поперечной установки ξi, характеризующий долю от веса одной полосы нагрузки, приходящ. на рассч-емую продол. балку: где i — номер полосы нагрузки АК; j — номер колеи i-й полосы нагрузки, при этом m=2 или 1 и показывает, с двух или с одной колеи i-й полосы нагрузка передается на расчетную балку.

Наибольший изгибающий момент в продольной балке при расчете на прочность где γ_f,v, γ_f,p — коэффициенты надежности по нагрузке соответственно от равномерно распределенной и тележки; v — интенсивность равномерно распределенной нагрузки; Р — осевая нагрузка от тележки; p-постоянная погонная нагрузка ξ1 — коэффициент поперечной установки для полосы нагрузки, оказывающей наиболее неблагоприятное воздействие на расчетную балку; n— число полос нагрузки, воздействующих на расчетную балку.

Наибольший изгибающий момент в продольной балке при расчете на выносливость —

Наибольшая поперечная сила в опорном сечении продольной балки

Самый простой способ определения КПУ – метод рычага. Применяется в тех случаях, когда поперечная конструкция пролетного строения нежесткая (например деревянный настил) и отсутствуют поперечные связи. Также часто применяется, если число главных балок пролетного строения не более двух.

Второй способ – внецентренного сжатия, применяется в случае жесткой конструкции проезжей части и жестком контуре поперечного сечения пролетного строения, который обеспечивается за счет поперечных связей.

Для определения наиболее невыгодного расположения временной нагрузки на пролетном строении, необходимо построить линию влияния интересующего расчетного фактора – опорной реакции, изгибающего момента или перерезывающей силы в сечении.

КПУ_телеги=1+У₂;

p_телеги=К*КПУ_телеги*γ_fтел*(1+μ)

КПУ_{равномерно распред.}= 1+0,6*У₂;

q_{равномерно распр.}= 0,1*К*КПУ_р.р.*γ_fр.р.*(1+μ)

(1+μ)=1+15/(37,5+λ)

11. Типы решеток главных ферм, применяемых в мостостроении. Их достоинства и недостатки. Типы узловых фасонок. Понятие о фасонках-вставках, фасонках-накладках и фасонках-приставках. Принципы конструирования узлов фермы.

Различают фермы по роду езды поверху и понизу.

Основными параметрами решетчатого пролетного строения являются –

расчетный пролет lр, высота фермы h1 ,панель фермы d ,угол наклона раскосов к вертикали tg d/h1); - расстояние между осями главных ферм В.

Длину расчетного пролета фермы lр назначают, как правило, кратной длине панели d. При том d=11 м в железнодорожных мостах и d=21, м в автодорожных мостах. Необходимо учитывать, что параметры фермы d и h1 взаимосвязаны и при заданной высоте фермы длина панели должна быть такой, чтобы обеспечить угол в пределах 30-50 .

Фермы с полигональными поясами наиболее рациональны, т.к. близки к балкам равного сопротивления и имеют минимальную длину элементов решетки. Однако при этом много типоразмеров элементов и узлов, высокая трудоемкость и стоимость изготовления и монтажа.

Фермы с параллельными поясами имеют большую массу стали, но при этом меньше трудоемкость и стоимость изготовления и монтажа при однотипных элементах и узлах. Кроме раскосов в решетку фермы можно вводить дополнительные элементы стойки, подвески, распорки, шпренгели и т.п. детали, служащие для уменьшения свободной длины элементов. Это необходимо для уменьшения сечения тех элементов, у которых свободная длина достаточно большая и гибкость элемента, соответственно, также велика. Чем больше гибкость, тем меньше коэффициент продольного изгиба φ, от которого зависит устойчивость элемента. Увеличение числа основных элементов простой треугольной решетки ведет к образованию различных других типов решеток раскосной, ромбической, многорешетчатой и др.

• Треугольная(малое число элементов, узлов, регулярность, четкий рис, высокая жесткость, технологичности и экономичность НО при больших пролетах возрастает высота фермы, следовательно и длина панели)

• Раскосные(типификация, одинаковые элементы,рациональный угол наклона)

• Двухрешетчатая (облегчило прикрепление поперечных балок, НО большой расход металла и внешний вид неудовлетв) и т.д.

Самые оптимальные- треугольные.

ФАСОНКИ.

В ж.д. мостах применяют узлы на фасонках-накладках, в а/д мостах – узлы люб. констр-и. При констр-и необх. добиваться возможно большей стандартизации размеров фасонок, применяя в них одинаковые рисунки отверстий для болтов. Расстояния между отверстиями назначают минимально-допустимыми, но как правило не менее 80 мм. Фасонки-накладки стремятся делать миним. толщины(max16мм). При недост. площади фасонки по высоте пояса необх. ставить допол. наружные и внутрен. накладки. Горизонтальные листы коробчатых или Н-образных элементов поясов также необходимо перекрывать в узлах накладками. Перфорация в нижнем листе выполняется размером 600х300 мм при ширине коробки 526 мм и 600х270 мм при ширине коробки 420 мм. Внутренние размеры коробки должны обеспечивать пропуск двухдугового сварочного автомата. При проектировании ферм на фасонках-накладках габаритная ширина всех элементов должна быть одинаковой. Узловые фасонки-вставки и фасонки-приставки должны иметь плавные переходы (радиусом не менее 250 мм) к поясу. Расстояние от стыка пояса и фасонки-вставки до начала выкружки в ней должно приниматься не менее 70 мм.При конструировании узла фермы необходимо обеспечивать местную устойчивость сжатых зон узловых фасонок, при необходимости прикрепляя свободные кромки окаймляющими уголками или ребрами.

Кроме того необходимо учитывать условия присоединения попер балок, распорок и диагоналей связи с их фасонками. Д.б предусмотремы перфорации (600х300)