Расчет элементов ортотропной плиты по устойчивости

Расчет элементов ортотропной плиты по прочности

5. Для проверки прочности элементов ортотропной плиты необходимо получить в результате расчетов в предположении упругих деформаций стали в сечениях I, II, III и точках А, В, С, А_1, B_1, D_1, указанных на чертеже, нормальные напряжения в листе настила, продольных и поперечных ребрах, а также касательные напряжения в листе настила, от изгиба ортотропной плиты между главными балками сигма_xp, сигма_yp и тау_xyp и совместной работы ее с главными балками пролетного строения сигма_xc, сигма_yc и тау_xyc.

6. Проверку прочности растянутого при изгибе ортотропной плиты крайнего нижнего волокна продольного ребра следует выполнять в зоне отрицательных моментов неразрезных главных балок в сечении I-I посредине пролета l среднего продольного ребра (см. чертеж, а - точка А) по формулам:

См. графический объект "Формулы (5)-(6)"

Таблица 2*

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

|сигма_xc/сигма_xp|Значения коэффициентов m_1 и m_2 для полосовых ребер |

| |—————————————————————————————————————————————————————|

| | m_1 | m_2 |

|—————————————————|——————————————————————————————|——————————————————————|

| 0 | 0,55 | 1,40 |

| 0,25 | 0,40 | 1,50 |

| 0,45 | 0,25 | 1,60 |

| 0,65 | 0,13 | 1,60 |

|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|

| Примечание. Коэффициенты m_1 и m_2 для промежуточных значений|

|сигма_xc/сигма_xp следует определять линейной интерполяцией. |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

7. Проверку прочности сжатого при местном изгибе ортотропной плиты крайнего нижнего волокна продольного ребра следует выполнять в зоне положительных моментов неразрезных главных балок в опорном сечении II-II среднего продольного ребра (см. чертеж, а - точка В) по формуле

сигма

хр

пси сигма + хи ——————- <= R m, (7)

хс 2 каппа y

где пси, каппа - коэффициенты, определяемые по пп. 4.28* и 4.26*;

хи - коэффициент влияния собственных остаточных напряжений,

2 принимаемый хи_2 = 1,1 - для крайнего нижнего волокна

ребра, выполненного из полосы, прокатного уголка или

прокатного тавра, и хи_2 = 0,9 - для ребра в виде

сварного тавра;

m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.

8. Проверку прочности крайнего нижнего волокна поперечной балки следует выполнять в сечении III-III посредине ее пролета (см. чертеж, в - точка C) по формуле

сигма

yp

——————- <= R m, (8)

каппа y

где каппа - коэффициент, определяемый по формулам (143) и (144);

m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.

9. Расчет по прочности листа настила следует выполнять в точках А_1, B_1, D_1 (см. чертеж, б) по формулам:

См. графический объект "Формулы (9)-(10)"

При выполнении данной проверки допускается принимать в качестве расчетных загружения, при которых достигает максимального значения одно из действующих в данной точке ортотропной плиты напряжений сигма_x, сигма_y или тау_xy.

10. Местная устойчивость листа настила между продольными ребрами, продольных полосовых ребер, свесов поясов тавровых продольных и поперечных ребер должна быть обеспечена согласно пп. 4.45* и 4.47, а стенки тавровых ребер - согласно обязательному приложению 16*. При этом следует выбирать наиболее невыгодную комбинацию напряжений от изгиба ортотропной плиты между главными балками и совместной ее работы с главными балками пролетного строения.

11*. Общая устойчивость листа настила, подкрепленного продольными ребрами, должна быть обеспечена поперечными ребрами.

Момент инерции поперечных ребер J_s (см. п. 3) сжатой (сжато-изогнутой) ортотропной плиты следует определять по формуле

См. графический объект "Формула (11)*"

Таблица 2а*

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

| омега | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 0,95 | 1 |

|———————|—————|—————|—————|—————|—————|—————|—————|—————|—————|—————|———————|———————|

| альфа | 0 |0,016|0,053|0,115|0,205|0,320|0,462|0,646|0,872|1,192| 1,470 | 2,025 |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

Для сжатой ортотропной плиты, не воспринимающей местной нагрузки, в формуле (11)* коэффициент альфа следует принимать равным 2,025, что обеспечивает равенство расчетной длины l_ef продольных ребер расстоянию между поперечными ребрами l.

12*. Расчет по общей устойчивости ортотропной плиты в целом (сжатой и сжато-изогнутой) при обеспечении условия (11)* следует выполнять по формуле

См. графический объект "Формулы (12)*-(13)*"

Сжато-изогнутую ортотропную плиту железнодорожных мостов на общую устойчивость следует проверять по формуле (167), принимая гибкость по формуле (13)* при кси = 1,0.

Таблица 3*

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

|Гибкость ламб-| Коэффициент фи_0 для стали марок |

| да_0, ламбда_1 |—————————————————————————————————————————————————————|

| | 16Д | 15ХСНД | 10ХСНД, |

| | | | 390-14Г2АФД, |

| | | | 390-15Г2АФДпс |

|—————————————————|——————————————|———————————————|——————————————————————|

| 0 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |

| 41 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |

| 44 | 1,00 | 1,00 | 0,96 |

| 50 | 1,00 | 0,92 | 0,88 |

| 53 | 1,00 | 0,87 | 0,83 |

| 60 | 0,95 | 0,76 | 0,72 |

| 70 | 0,83 | 0,64 | 0,59 |

| 80 | 0,73 | 0,56 | 0,49 |

| 90 | 0,64 | 0,50 | 0,43 |

| 100 | 0,59 | 0,44 | 0,38 |

| 110 | 0,53 | 0,39 | 0,33 |

| 120 | 0,47 | 0,34 | 0,28 |

| 130 | 0,41 | 0,30 | 0,25 |

| 140 | 0,36 | 0,26 | 0,22 |

| 150 | 0,32 | 0,23 | 0,20 |

| 160 | 0,29 | 0,21 | 0,17 |

| 170 | 0,26 | 0,19 | 0,16 |

| 180 | 0,23 | 0,17 | 0,14 |

| 190 | 0,21 | 0,15 | 0,13 |

| 200 | 0,20 | 0,14 | 0,11 |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

Таблица 4*

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

| f/i | Коэффициент кси |

|——————————————————————————————|————————————————————————————————————————|

| 0 | 1,00 |

| 0,01 | 0,75 |

| 0,05 | 0,70 |

| 0,10 | 0,66 |

| f - прогиб продольного ребра между поперечными ребрами; |

| i - радиус инерции полного сечения продольного ребра. |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

13. Тавровые продольные ребра (см. чертежи, в, г) сжатой ортотропной плиты нижнего пояса коробчатых главных балок при изгибно-крутильной форме потери устойчивости следует рассчитывать по формуле (12)*, принимая коэффициент продольного изгиба фи_0, в зависимости от гибкости ламбда_1.

Гибкость ламбда_1 следует определять по формуле

См. графический объект "Формула (14)"

Для обеспечения местной устойчивости элементов таврового сечения продольного ребра толщина полки и стенки должна удовлетворять требованиям п. 4.45*:

при b_f > 0,3 h_w продольное ребро полного сечения следует считать двутавром, при b_f = 0 - тавром;

при 0 < b_f = 0,3 h_w требования к толщине стенки определяются по линейной интерполяции между нормами для двутавра и тавра (b_f = 0).

Приложение 19

Дата добавления: 2015-06-27