Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Проектирование деревянных и железобетонных мостов Минимаркер Определение усилий и моментов в сечениях опор

Определение усилий и моментов в сечениях опор

Страница 2 из 3

Рассмотрим расчет промежуточной опоры с массивной частью, расположенной в судоходных пролетах моста, имеющего пролетные строения со сквозными главными фермами с ездой понизу. На опору наряду с вертикальными действуют горизонтальные силы, направленные поперек (рис. 18.6, а) и вдоль (рис. 18.6, б) моста.

Силы, действующие на опору

Рис. 18.6 – Силы, действующие на опору: а – горизонтальные поперек моста; б – горизонтальные вдоль моста

Для массивной части опоры должны быть рассчитаны все поперечные сечения, ниже которых размеры резко увеличиваются. В рассматриваемой опоре необходимо найти нормальную силу и момент в сечении А–А при наиболее неблагоприятном сочетании нагрузок и воздействий. При учете действия на сечение момента в плоскости, перпендикулярной к оси моста, следует рассмотреть следующие сочетания нагрузок:

  • постоянные нагрузки: от веса G1 и G2 и опоротое давление от постоянной нагрузки пролетного строения Ар;
  • основное сочетание постоянных и временных нагрузок, в которое входят все постоянные нагрузки, опорные давления пролетных строений от временной нагрузки Aq, а для мостов на кривой и центробежная сила С;
  • наиболее невыгодное из дополнительных сочетаний нагрузок, включающих все постоянные нагрузки; в различные дополнительные сочетания вводят разные временные нагрузки.

В первое из возможных дополнительных сочетаний входит воздействие ветра и льда при действии временной подвижной нагрузки на мост. Учитывают давление Aq от временной нагрузки на пролетных строениях, центробежную силу С, все ветровые нагрузки W, определяемые при интенсивности давления ветра, установленной для случая нахождения на мосту железнодорожного подвижного состава или автомобильной нагрузки, а также одно невыгоднейшее усилие от давления льда Нл или Нʹл. Вариантом этого сочетания (только для железнодорожных мостов) является случай расположения на мосту порожняка. При этом величину Aq определяют загружением линий влияния опорных реакций пролетных строений равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью 1,4 т/м, соответственно уменьшают и величину центробежной силы. Нормальная сила в сечении А–А уменьшится, что может оказаться неблагоприятным для работы этого сечения.

Второе дополнительное сочетание включает воздействия ветра и льда при отсутствии временной вертикальной подвижной нагрузки на мосту. Здесь по сравнению с первым дополнительным сочетанием не учитывают опорное давление пролетных строений от временной нагрузки и центробежную силу, а также давление ветра на подвижной состав (для железнодорожных мостов). Остальные усилия от воздействия ветра определяют при интенсивности давления ветра, установленной нормами для случая отсутствия на мосту временной вертикальной нагрузки. Как и в первом дополнительном сочетании, учитывают давление льда Нл или Нʹл.

Третье дополнительное сочетание получают, если в первом заменить воздействие ветра и центробежной силы горизонтальными ударами колес, которые не учитывают одновременно с этими нагрузками.

Дополнительные сочетания с участием нагрузки от навала на опору судов получают, если эту нагрузку вводить в первое, второе или третье сочетание вместо ветра и давления льда, совместно с которыми ее не учитывают.

Следует иметь в виду, что если величины всех нагрузок и их плечи относительно центра тяжести расчетного сечения определены, то для большинства возможных сочетаний легко установить, могут ли они быть невыгоднейшими. Так, третье дополнительное сочетание следует подробно рассматривать лишь в том случае, если момент от горизонтальных ударов колес относительно расчетного сечения больше, чем сумма моментов от ветра и центробежной силы. Сочетания с нагрузкой от навала судов рассматривают в случае, если момент от нее больше моментов от тех нагрузок, которые нагрузка от навала судов заменяет в первом, втором и третьем сочетаниях.

При учете действия на сечение момента в плоскости, параллельной оси моста, необходимо рассмотреть следующие сочетания нагрузок:

  • постоянные нагрузки G1, G2, Ар и Аʹр;
  • наиболее невыгодное из основных сочетаний постоянных и временных нагрузок, в первое из которых входит, кроме постоянных нагрузок, давление от временной нагрузки на обоих пролетных строениях Аq и Аʹq, а во второе – только на одном пролетном строении Aq. При втором основном сочетании нормальная сила в расчетном сечении уменьшается, но момент увеличивается, что часто является неблагоприятным;
  • наиболее невыгодное из дополнительных сочетаний нагрузок, в которые входят постоянные нагрузки. Первое дополнительное сочетание включает также давление от временной нагрузки на обоих пролетных строениях, тормозную силу, усилия от продольного давления ветра на сквозные главные фермы и на части опоры, а также невыгоднейшее воздействие льда Нпрл или Нʹпрл. Второе дополнительное сочетание, как и второе основное, содержит давление от временной нагрузки только на одном пролетном строении Aq. Тормозную силу, продольное давление ветра и давление льда вводят в расчет, как и в первом дополнительном сочетании. Направление действия этих сил принимают в сторону от незагруженного пролета к загруженному.

Величина тормозной силы в первом и втором дополнительных сочетаниях может быть различной. Так, если на опоре расположены неподвижные опорные части обоих пролетных строений, то тормозная сила полностью передается на опору с двух пролетных строений в первом и с одного пролетного строения во втором дополнительном сочетании. Если на опоре находится подвижная опорная часть одного и неподвижная опорная часть второго пролетного строения, то при равенстве пролетов и загружении временной нагрузкой пролетного строения, имеющего на опоре неподвижную опорную часть, величины тормозной силы в первом и втором дополнительных сочетаниях будут одинаковыми. Реже бывает невыгоднейшим третье дополнительное сочетание, включающее в себя постоянные нагрузки, ветровые усилия и давление льда. Дополнительные сочетания с участием нагрузки от навала судов могут быть получены заменой нагрузок от тормозной силы, а также давления ветра и льда в первом, втором или третьем дополнительных сочетаниях нагрузкой от навала судов.

Кроме моментов и нормальных сил в сечениях массивной части опоры, следует определить те же величины для сечения по подошве фундамента или подошве свайного ростверка (в рассматриваемой опоре – сечение Б–Б). Эти силовые факторы, а также величину равнодействующей всех горизонтальных сил используют для расчета фундамента и основания опоры. Силы и моменты в сечении по подошве фундамента или плиты свайного ростверка определяют для тех же сочетаний нагрузок, что и для сечений массивной части опоры.

В обсыпном устое (рис. 18.7) усилия определяют для сечений А–А, Б–Б и В–В. В сочетание постоянных нагрузок для сечения Б–Б входит вес частей устоя G1 – G5, вес грунта, расположенного на уступах фундамента и над наклонной передней гранью устоя Gгп, горизонтальное давление на заднюю грань устоя от веса грунта насыпи Ер, а также давление от постоянной нагрузки на пролетном строении Aр. Горизонтальное давление на опору со стороны ее передней грани от веса грунта конуса Еʹп обычно невелико и в запас прочности его часто не учитывают.

Силы, действующие на устой

Рис. 18.7 – Силы, действующие на устой

К основному сочетанию, кроме постоянных нагрузок, относятся опорное давление от временной нагрузки на пролетном строении и горизонтальное давление грунта от временной нагрузки на насыпи. Если отсутствие временной нагрузки на пролетном строении или на насыпи может оказаться невыгодным для работы устоя, то следует рассмотреть и этот случай.

В дополнительное сочетание нагрузок, кроме нагрузок, входящих в основное сочетание, следует включить и тормозную силу, которая направлена в сторону пролета или в сторону насыпи. В последнем случае давление грунта насыпи вводят в расчет при минимальном значении μ. Необходима также проверка на действие постоянных нагрузок без учета насыпи.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика