Расчет элементов ортотропной плиты по устойчивости

Устойчивость пластинок ортотропных плит допускается обеспечивать назначением отношения их толщины к ширине в соответствии со следующими требованиями:

При среднем касательном напряжении, не превышающем 0,2s_x, допускается обеспечивать назначением отношения высоты стенки или ширины к толщине не более  (здесь a – коэффициент, s_x,cr,ef – приведенное критическое напряжение).

Для полосовых продольных рёбер коэффициент a следует принимать по формуле:

при коэффициенте защемления u₅ и свесе полки тавра b_h, равном x₁t_h и половине расстояния между этими рёбрами, если оно не более x₂t_h.

коэффициент защемления равен:

;

где

;    ;

x – коэффициент, определяемый (для сечений брутто) по формуле

;

где -максимальные и минимальные продольные нормальные напряжения по продольным границам пластинки, положительные при сжатии, определяемые при невыгодном для устойчивости пластинки загружении, при этом коэффициенты æ, æ_x, æ_y, y, y_x, y_y следует принимать 1.0.

Приведенное критическое напряжение s_{x, cr, ef}  для пластинки следует определять по формулам таблицы 68 СНиПа Мосты и трубы в зависимости от критических напряжений s_{x, cr}, за которые следует принимать действующие напряжения s_x/m  (здесь m - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 60 равным 0,9)

Для участка листа ортотропной плиты между соседними продольными рёбрами коэффициент a следует принимать по формуле:

при коэффициенте защемления u_7, высоте стенки h_w, равной расстоянию между продольными рёбрами, и свесе полки b_h, равном высоте продольного ребра, но не более x₁t_h; здесь x₂ и x₁ – коэффициенты, определяемые по п.4.55 СНиП Мосты и трубы.

коэффициент защемления равен:

; 

где

;   ;

x – коэффициент, определяемый (для сечений брутто) по формуле

;

где -максимальные и минимальные продольные нормальные напряжения по продольным границам пластинки, положительные при сжатии, определяемые при невыгодном для устойчивости пластинки загружении, при этом коэффициенты æ, æ_x, æ_y, y, y_x, y_y следует принимать 1.0.

Приведенное критическое напряжение s_{x, cr, ef}  для пластинки следует определять по формулам таблицы 68 СНиПа Мосты и трубы в зависимости от критических напряжений s_{x, cr}, за которые следует принимать действующие напряжения s_x/m  (здесь m - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 60 равным 0,9)

При проверке ортотропной плиты на общую устойчивость прежде всего нужно убедиться в том, что поперечные ребра обеспечивают устойчивость листа настила, подкрепленного продольными ребрами.

Необходимый момент инерции поперечных ребер I_s сжатой плиты следует определять по формуле:

где a — коэффициент, определяемый по табл. 2 а * (СНиП 2.05.03-84*);

y — коэффициент, принимаемый равным: 0,055 при k = 1; 0,15 при k = 2; 0,20 при k ³ 3;

k — число продольных ребер рассчитываемой ортотропной плиты;

L — расстояние между стенками главных балок или центрами узлов геометрически неизменяемых поперечных связей;

l — расстояние между поперечными ребрами;

J_sl — момент инерции полного сечения продольного ребра;

s _xc — действующие напряжения в листе настила от совместной работы ортотропной плиты с главными балками пролетного строения, вычисленные в предположении упругих деформаций стали;

s _{x , cr , ef} — напряжение, вычисленное по табл. 68* СНиП по значению s _{x , cr} = s _xc.

Расчет по общей устойчивости ортотропной плиты в целом (сжатой и сжато-изогнутой) при обеспечении условия (11)* следует выполнять по формуле:  где s _xc — см. п. 11* СНиП;

j _o — коэффициент продольного изгиба, принимаемый по табл. 3* СНиП в зависимости от гибкости l _o;

m — коэффициент условий работы, принимаемый по табл.60* СНиП п. 4.19*.

 

 

Расчет соединений

Расчет сварных соединений

Расчет по прочности сварных стыковых соединений в случае центрального растяжения или сжатия следует выполнять по формуле:

,

где: R_wy – расчетное сопротивление по пределу текучести стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу;

    t_w – толщина сечение стыкового шва;

   l_w – полная длина шва.

 

Прочность сварных соединений с угловыми швами при действии продольных или поперечных сил следует проверять на срез (условный) по двум сечениям:

- по металлу шва: ,

- по металлу границы сплавления: ,

где: l_w – полная длина шва;

  t_f, t_z – расчетная высота сечения шва;

  R_wf – расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;

  R_wz – расчетное сопротивление срезу угловых швов (условному) по металлу границы сплавления.

 

Расчет по прочности сварных соединений с угловыми швами прикрепления листов пояса между собой и к стенке изгибаемых балок выполняют по формуле:

- по металлу шва: .

- по металлу границы сплавления: ,

где q – давление от подвижной вертикальной нагрузки.

 

Расчет болтовых соединений

Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом (одним болтоконтактом), определяют по формуле:

,

где: P – усилие натяжения высокопрочного болта,

m - коэффициент трения принимаемый по табл. 57 СНиП 2.05.03-84*,

g_bh – коэффициент надежности, принимаемый по таблице 83 СНиП 2.05.03-84*.

Усилие натяжения P следует определять по формуле: ,

R_bh – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, равного ,

R_bun – наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву по ГОСТ 22356-77*,

A_bh – площадь сечения болта нетто,

m_bh– коэффициент условий работы высокопрочного болта при натяжении его крутящим моментом, равный 0,95.

 

Число высокопрочных ботов в соединении при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, определяют следующим образом: ,

где n_s – число контактов в соединении.

 

Расчет опоры