Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство городских мостовых сооружений Минимаркер Расчеты СВСиУ

Расчеты СВСиУ

Страница 4 из 4

Расчеты специальных вспомогательных сооружений и устройств (СВСиУ) и их оснований по первой группе предельных состояний – по несущей способности (на прочность и устойчивость формы элементов и положения конструкции) – производятся на расчетные нагрузки, по второй группе (на смещения и деформации) – на нормативные нагрузки и воздействия.

Последовательность расчета конструкций СВСиУ на силовые воздействия следующая:

  • установление расчетной схемы сооружения (устройства);
  • сбор действующих на него нагрузок;
  • определение расчетных усилий в элементах СВСиУ;
  • проверка достаточности принятых сечений элементов и устойчивости положения конструкций СВСиУ.

Расчетная схема конструкции СВСиУ должна соответствовать ее геометрической схеме и отражать фактическую работу конструкции.

Усилия определяются в предположении упругой работы элементов, при этом допускается расчленять пространственную систему на отдельные плоские. Нагрузки принимаются с коэффициентами сочетаний η, учитывающими вероятность совместного действия нагрузок.

Величины напряжений (деформаций), определяемые в элементах СВСиУ, не должны превышать расчетных сопротивлений материалов (предельных деформаций). Например, при расчете стальных временных конструкций нормальные напряжения в зависимости от вида напряженного состояния элемента вычисляют по формулам табл. 1.3.

Таблица 1.3 – Формулы для расчета нормальных напряжений

Формулы для расчета нормальных напряжений

Здесь N и M – расчетные осевые усилия и изгибающий момент в сечении элемента;

Аn и Wn – площадь сечения элемента и момент сопротивления нетто;

Аbr – площадь сечения элемента брутто;

Ry – расчетное сопротивление стали;

φ – коэффициент продольного изгиба, принимаемый по нормам в зависимости от гибкости сжатого элемента;

m – коэффициент условий работы.

Расчет соединений стальных элементов при действии осевых сил производятся по формулам табл. 1.4.

Таблица 1.4 – Формулы для расчета соединений стальных элементов СВСиУ

Формулы для расчета соединений стальных элементов СВСиУ

Здесь Rbs – расчетное сопротивление болтов срезу;

Rbp – то же, смятию;

Ry – временное сопротивление стали разрыву (для стали марки 16 Д Run = 370 МПа);

Rwy = Ry;

Rwf = 0,55·Ry;

An – площадь сечения нетто прикрепляемого элемента;

n – число болтов в соединении прикрепляемого элемента;

ns – число срезов болта;

пс – число плоскостей сдвига;

m – число поверхностей трения;

γB – коэффициент надежности, равный при пескоструйной очистке 1,56, 1,36 и 1,18 соответственно при 2–4, 5–19 и 20 высокопрочных болтах в соединении;

f – коэффициент трения, принимаемый равным 0,58;

No – расчетное контролируемое усилие натяжения одного высокопрочного болта, назначаемое для болтов диаметром 18, 22, 24 мм соответственно равным 180, 200 и 240 кН;

t – наименьшая суммарная толщина сминаемых элементов в одном направлении;

d – диаметр болта;

lw – длина стыкового шва;

twx– толщина стыкуемых деталей;

tf – высота меньшего катета сварного шва.

Расчет элементов деревянных конструкций по прочности выполняется по формулам табл. 1.5.

Таблица 1.5 – Формулы для расчета элементов деревянных конструкций СВСиУ

Формулы для расчета элементов деревянных конструкций СВСиУ

Здесь Nd, Md, Qd – расчетные значения осевого усилия, изгибающего момента и поперечной силы соответственно;

R – расчетное сопротивление древесины;

130114_f1

где

130114_f2

Jmin – минимальный момент инерции сечения;

Abr – площадь сечения брутто;

l0 – свободная длина элементов.

Остальные обозначения – общепринятые (см. СНиП 2.05.03-84).

Устойчивость конструкций против опрокидывания определяется по формуле

130114_f3

где Ми – расчетный момент опрокидывающих сил от данного сочетания нагрузок относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания;

Mz – расчетный момент удерживающих сил относительно той же оси;

m – коэффициент условий работы, принимаемый для конструкций, опирающихся на отдельные опоры, равным 0,95, для массивных опор, ряжей и клеток – 0,9;

γп – коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным 1.1.

Опрокидывающие силы принимаются с коэффициентом надежности по нагрузке γf > 1. Все удерживающие силы принимаются с γf < 1.

Устойчивость конструкций против сдвига определяется по формуле

130114_f4

где Qτ – расчетная сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига;

Qz – расчетная удерживающая сила, равная сумме проекций удерживающих сил на направление возможного сдвига;

m – коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9;

γп – коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным 1,1.

Сдвигающие силы принимаются с коэффициентами надежности по нагрузке γf > 1, удерживающие – с γf < 1.

Нагрузки и воздействия

Конструкции СВСиУ рассчитываются на действие нагрузок, приведенных в табл. 1.6. Различают нагрузки постоянные, технологические временные, прочие временные. (Номера нагрузок приняты по СТП 136-99.)

Таблица 1.6 – Нагрузки и воздействия

Нагрузки и воздействия

Примечание: Значения, указанные в скобках, применяются в случаях, когда при невыгодном сочетании нагрузок увеличивается их суммарное воздействие на элементы конструкции.

Расчетные значения нагрузок, действующих на конструкцию СВСиУ, определяются как произведение нормативного значения нагрузки на величину коэффициента надежности по нагрузке γf.

Вертикальная нагрузка от собственного веса вспомогательных конструкций определяется по объемам элементов на основании эскизного проекта СВСиУ.

Временные технологические нагрузки (табл. 5) приняты в соответствии с СТП 136-99.

Временные прочие нагрузки – ветровые, ледовые и от навала судов – определяются исходя из следующих соображений.

Ветровая нагрузка на 1 м2 наветренной площади определяется как сумма нормативных значений средней ωт и ωр пульсационной составляющих.

Здесь

130114_f5

где ω0 – нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района (табл. 1.7);

Таблица 1.7 – Значения ветрового давления

Значения ветрового давления

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по табл. 1.8.

Таблица 1.8 – Изменение ветрового давления с высотой

Изменение ветрового давления с высотой

Примечание: А – открытые побережья озер, водохранилищ, тундра; В – городские территории, лесные массивы, покрытые препятствиями высотой 10–25 м; С – городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

с – аэродинамический коэффициент, определяемый по таблице 1.9.

Таблица 1.9 – Значения аэродинамического коэффициента

Значения аэродинамического коэффициента

При расчете подмостей, опор, эстакад и других устройств в процессе работы монтажных кранов, а также тяговых средств в процессе передвижки пролетных строений нормативное ветровое давление принимается равным 140 Па (14,0 кгс/м2) при ветре со скоростью не более 15 м/с.

Расчет мощности тяговых обустройств и буксиров для установки пролетных строений на плавучих опорах ведется при ω0 = 61 Па (6Д кгс/м2), т. е. при скорости ветра 10 м/с.

Величина ветровой нагрузки на конструкцию определяется умножением ωт на площадь расчетной ветровой поверхности, перпендикулярной направлению ветра, с учетом коэффициента сплошности конструкции φ.

Для вспомогательных сооружений в виде решетчатых башен из инвентарных конструкций МИК-С φ = 0,5 и 0,9 при количестве плоскостей 2 и 4 соответственно.

Для монтируемых пролетных строений со сквозными главными фермами φ = 0,2 и 0,15 для первой и последующих ферм соответственно.

Горизонтальная продольная ветровая нагрузка на сквозные фермы монтируемых и вспомогательных сооружений принимается равной 60%, а на сплошностенчатые балки – 20% от полной нормативной поперечной ветровой нагрузки.

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки ωр определяется по СНиП 2.05.03-84. В приближенных расчетах ωр может не учитываться.

Ледовая нагрузка на защитные конструкции СВСиУ определяется по формуле

130114_f6

где b – ширина сооружения по фронту действия льда, м;

hd – расчетная толщина льда, м; принимается равной 0,8 от максимальной толщины льда;

Rc – нормативное сопротивление льда сжатию, МПа (тс/м2); определяется по табл. 1.10.

Таблица 1.10 – Значения нормативного сопротивления льда сжатию

Значения нормативного сопротивления льда сжатию

Нагрузка от навала судов (в тс) на СВСиУ или защищающие их устройства на строительстве определяется по формуле

130114_f7

где Dc – расчетное водоизмещение судна, тс;

V – скорость подхода судна, принимаемая равной 0,2 м/с;

ψ = 0,45 для сооружения на сваях;

g = 9,81 м/с2;

ki – коэффициент жесткости причального сооружения (принимается равным 200 тс/м);

μ – коэффициент, учитывающий материал поверхности отбойного устройства (μ = 0,5 для бетона и резины, μ = 0,4 при деревянной поверхности).

Нагрузка прикладывается на уровне рабочего горизонта и составляет:

130114_f8


© 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