Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Проектирование и расчёт деревянных автодорожных мостов

..pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
7.2 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 42

 

 

 

Формулы для расчета настилов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раз-

 

 

 

 

 

 

 

Тип настила

 

 

 

 

 

Номер

 

Вычисляемая

Одиночный

Накат с покрытием

Двойной

Деревоплита

 

величина

мер-

из накатин

щебня или гравия

дощатый

с асфальтобетон-

фор-

 

 

ность

или пластин

(см. рис. 22, б)

настил

ным покрытием

мулы

 

 

 

(см. рис. 22, а)

(см. рис. 22, в)

(см. рис. 22, г)

 

81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная

 

 

q = γ(1)f

dh0γ1 +

 

q = γf(1)δh0γ2 +

 

 

 

 

 

 

 

постоянная

кН/м

Не учитывают

 

 

 

 

πd 2

 

 

Не учитывают

(45)

 

нагрузка на

+ γ(2)f

 

 

γ

+ γf(2)δhдγ

 

элемент

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изгибающий

 

 

 

 

=

 

ql 2

 

 

 

=

ql 2

 

 

момент от

кН·м

Не учитывают

M

1

 

 

 

 

Не учитывают

M

1

 

 

(46)

 

8

 

 

8

 

 

постоянной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип настила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

Вычисляемая

Одиночный

 

Накат с покрытием

Двойной

 

 

 

Деревоплита

 

величина

мер-

из накатин

 

щебня или гравия

дощатый

 

 

 

с асфальтобетон-

фор-

 

 

ность

или пластин

 

(см. рис. 22, б)

 

настил

 

 

 

ным покрытием

мулы

 

 

 

(см. рис. 22, а)

(см. рис. 22, в)

(см. рис. 22, г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

давление ко-

 

 

 

= γ

 

 

 

 

P = γ(вр)

 

 

Pкd

 

 

P = γ(вр) P

 

1

 

P1 = γ(fвр) Pк

δ

 

 

леса одиноч-

кН

P

 

(вр)P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(47)

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

а+ 2h

 

 

 

 

a1

 

ной оси

 

 

 

f

 

 

1

f

 

1

 

f

к m

 

 

 

 

 

 

на элемент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82

Расчетный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изгибающий

 

 

 

 

P

 

 

b

 

 

P

 

 

c

 

 

 

P

 

 

c

 

P

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

момент от

кН·м

M 2

=

1

l

 

 

 

M 2 =

1

 

l

 

 

 

M 2

=

1

l

 

 

 

M 2 =

1

l

 

 

 

 

(48)

 

4

2

4

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

временной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

4

 

 

2

 

 

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расчетный

кН·м

Md = M2

 

 

 

Md = M1 + M2

 

 

 

Md = M2

 

 

 

Md = M1 + M2

(49)

 

изгибающий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

момент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раз-

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип настила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

Вычисляемая

Одиночный

Накат с покрытием

Двойной

Деревоплита

 

величина

мер-

из накатин

щебня или гравия

дощатый

с асфальтобетон-

фор-

 

ность

или пластин

настил

ным покрытием

мулы

 

 

 

(см. рис. 22, а)

(см. рис. 22, б)

(см. рис. 22, в)

(см. рис. 22, г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуемый

 

Wnt ≥ 1,3

M

d

103

Wnt

M

d

103

Wnt

M

d

103

Wnt

M

d

103

 

 

момент со-

см3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(50)

 

 

Rdb

 

Rdb

 

Rdb

 

Rdb

 

противления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принятое се-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чение и его

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83

геометриче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ские харак-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Кроме ранее оговоренных обозначений в табл. 42 принято: 1. γf(1) = 1,5 – коэффициент надежности по нагрузке для веса покрытия (щебеночного слоя, асфальтобетона). 2. γf(2) = 1,2 – то же, для веса элементов деревянных конструкций. 3. γf(вр) = 1,2 – то же, для одиночной оси при проверке элементов проезжей части мостов, проектируемых на нагрузку А8. 4. γf(вр) = 1,0 – то же, для гусеничной нагрузки. 5. γ1 = 17; γ2 = 22,6; γ = 6 или γ = 7 – удельный вес соответственно щебня, асфальтобетона, сосны пропитанной (непропитанной), кН/м3. 6. h0 – средняя толщина покрытия (щебня, асфальтобетона). 7. hд – средняя толщина деревоплиты (ширина доски), м. 8. а, b – длина и ширина площадки соприкосновения колеса тележки с покрытием, а = 0,2 м, b = 0,6 м. 9. Рк = Р/2 – давление колеса тележки, Рк = 54 кН. 10. Rdb – расчетное сопротивление сосны на изгиб, определяемое по табл. 11. 11. При расчете деревоплиты на нагрузку НГ-60 вводится динамический коэффициент (1 + µ) = 1,1.

83

Линия распределения давления колеса проводится по оси центра тяжести деревоплиты.

Расчетная ширина площадки распределения давления

Рк [1]:

а) в случае гвоздевой деревоплиты:

при расстоянии между гвоздями 25 см и менее

a1

= a + 2h0

+4δ ,

(51)

при расстоянии между гвоздями свыше 25 см

 

a1

= a + 2h0

+2δ ,

(52)

б) в случае клееной деревоплиты

 

a1 = a +2h0 +l / 4 ,

(53)

где h0 – средняя толщина покрытия; l – расчетный пролет деревоплиты; δ – толщина одной доски.

Формулы для расчета настила из деревоплиты приведены в табл. 42.

3.1.2. Расчет поперечин

Поперечины рассчитывают как разрезные балки с расчетным пролетом, равным расстоянию между осями смежных прогонов (рис. 23).

Поперечины проверяют на действие колесной и гусеничной нагрузок. При стыках досок настила, расположенных вразбежку, при наличии в одном сечении не более 30 % стыков учитывают упругое распределение нагрузки от колес одиночной оси 108 кН нижним настилом на несколько поперечин. В этом случае нижний настил рассматривается как неразрезная балка на упругих опорах (поперечинах). Расчетная схема представлена на рис. 23.

Коэффициент упругой передачи нагрузки для поперечин

k =

8lн3Iп

,

(54)

 

 

l 3пIн

 

 

84

 

 

где lн – расстояние между осями поперечин (пролет настила 50– 60 см); lп – расстояние между осями прогонов (пролет поперечин); Iп – момент инерции поперечин; Iн – момент инерции досок нижнего настила, воспринимающих давление колеса (число досок m определяют по формуле (44)).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

г

 

 

 

 

д

Рис. 23. Схемы к расчету деревянных поперечин

85

Если k > 1/3, то давление колеса Pк распределяется на три поперечины (см. рис. 23, а).

Нормативное давление на непосредственно загруженную поперечину

Р

= α

P , α

 

=

1+2k

,

(55)

 

3 + 2k

1

 

1 к

1

 

 

 

где α1 – коэффициент упругого распределения.

Если 1/3 > k > 0,055, то давление Pк распределяется на пять поперечин (см. рис. 23, в). Наибольшее давление

P = α

P , α

 

=

1+18k +7k 2

.

(56)

 

5 +34k +7k 2

1

1 к

1

 

 

 

Если k < 0,055, то давление Pк распределяется на семь поперечин (см. рис. 23, г), а наибольшая величина

P = α

P ,

α

 

=

1+72k +131k 2

+ 26k 3

.

(57)

 

7

+196k +193k

 

+ 26k 3

1

1 к

 

1

 

2

 

 

Рекомендуемый порядок расчета и необходимые формулы приведены в табл. 43. Принятые обозначения даны в пояснениях к табл. 42, 43.

Расчетная схема для проверки поперечин на действие гусеничной нагрузки приведена на рис. 23, д.

Гусеничная нагрузка, отнесенная к одной поперечине,

Р1 = Ргlн ,

(58)

где Рг – нормативное давление на единицу длины гусеницы:

P =

Т

,

(59)

г 2сг

где T – вес трактора; сг – длина опирания гусеницы; 2 – число гусениц.

Например, для НГ-60: T = 588 кН, сг = 5 м, Рг = 59 кН/м. Дальнейший расчет выполняется аналогично по табл. 43. Ширина распределения давления гусеницы на поперечину

аг = bг + 2δ1 ,

(60)

где bг – ширина гусеницы НГ-60, bг = 0,70 м. 86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 43

 

 

 

 

Формулы для расчета поперечин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляемая

Раз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

мер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

величина

Колесная (см. рис. 23, а, б, в, г)

Гусеничная (см. рис. 23, д)

 

 

формулы

 

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная посто-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

янная нагрузка

кН/м

q = (γ

(1)δ + γ

(2)δ )l

γ + γ

(2)F

γ

q = (γ

(1)δ + γ

(2)δ )l

γ + γ

(2)F

γ

 

(61)

 

на поперечину

 

f

1

 

f

 

2

н

 

 

f

п

 

f

1

 

f

 

2 н

 

 

f

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетный изги-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87

бающий момент

кН·м

 

 

M

 

=

qlп2

 

 

 

 

 

 

 

M

 

=

qlп2

 

 

 

 

 

 

 

(62)

 

от постоянной

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетное давле-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние от автомоби-

кН

 

P1 = γf(вр)α1Pк

 

 

 

 

P1 = γf(вр)Ргlн

 

 

 

 

 

(63)

 

ля (гусеницы) на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поперечину

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетный изги-

 

 

 

 

P

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

P

 

a

 

 

 

 

 

 

 

бающий момент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

кН·м

 

M 2

=

 

1

lп

 

 

 

 

 

M 2 =

 

 

1

lп

 

 

 

 

 

(64)

 

от временной

 

4

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляемая

Раз-

 

 

 

Вид нагрузки

 

 

 

Номер

 

мер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

величина

Колесная (см. рис. 23, а, б, в, г)

Гусеничная (см. рис. 23, д)

формулы

 

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарный рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

четный изги-

кН·м

Ma = M1 + M2

Mг = M1 + M2

(65)

 

бающий момент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуемый мо-

 

 

 

M а 103

 

M г 103

 

 

мент сопротив-

см

3

Wnt

Wnt

(66)

 

ления попереч-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

db

R

db

 

 

 

 

 

 

 

ного сечения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88

Принятое сече-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние и его гео-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метрические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. δ1 и δ2 – толщина верхнего и нижнего настилов; γ(1)f =1,5 – для верхнего настила (покрытия),

γ(f2) =1, 2 – для нижнего настила и поперечин, остальные обозначения указаны на рис. 23 и в тексте, к нагрузке НГ-60 вводится динамический коэффициент (1 + µ) = 1,1.

88

При подборе сечений элементов настилов из накатин или пластин, устраиваемых с использованием защитного настила из досок, а также при подборе сечений поперечин из бревен необходимо учитывать одностороннюю или двухстороннюю подтеску на 2 см (до 1/3 диаметра). При этом можно пользоваться формулами табл. 15 или числовыми таблицами (см. приложе-

ния 1 и 11).

3.1.3. Расчет перил и тротуаров

Тротуары деревянных мостов имеют простую конструкцию. Настил тротуаров делают поперечным или продольным (рис. 24). Последний удобен в эксплуатации и предпочтителен для пешеходов.

 

 

а

б

Рис. 24. Расчетные схемы перил: а – без подкосов; б – при наличии подкосов

Элементы перильного ограждения при расстоянии между стойками 1,5–4,0 м следует рассчитывать на воздействие вертикальной (V) и горизонтальной (Н) сил, равных 1,27 кН при коэффициенте надежности γf = 1,0.

Проверка прочности поручня производится на косой изгиб по формуле

МV

+

M H

Rdb ,

(67)

 

 

WV

WH

 

где MV, MН, WV, WН – изгибающие моменты от сил V и Н и соответствующие им моменты сопротивления.

89

При условии, что поручень прямоугольный со сторонами b и h (см. рис. 24) можно представить формулу (67) в следующем виде:

Vl

+

Hl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4

 

=

3l

V

+

H

Rdb ,

(68)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bh

2

 

b

2

h

2bh

h

 

 

+

 

 

 

 

b

 

 

6

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где l – расстояние между перильными стойками по фасаду моста.

Стойка перил при отсутствии подкоса (см. рис. 24, а) работает на сжатие с изгибом. Максимальный изгибающий момент в сечении I-I, где поставлен стяжной болт,

 

 

 

M = Hh1 .

 

(69)

Задавшись размером стойки, находим площадь брутто

 

 

 

 

Abr = ab ;

 

(70)

площадь нетто

 

 

 

 

 

 

 

Ant

=(a −δб )(b −δ),

 

(71)

где δб и δ – ослабление стойки болтом и стеской;

 

момент сопротивления с учетом ослабления

 

Wnt =

 

1

(а−δб )(b −δ)2

;

(72)

6

 

 

 

 

 

 

радиус инерции r = 0,289b;

 

 

гибкость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ =

h1 +c

;

 

(73)

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

коэффициент, учитывающий дополнительный момент от сил V,

ξ = 1

λ2V

 

.

(74)

3000R

dc

A

 

 

 

 

 

br

 

 

 

90

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги