Расчет верхних поясов главных ферм при непосредственном опирании на них поперечин

4.8. Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), для верхних (сжатых) поясов сквозных ферм при опирании поперечин на эти пояса¹:

¹ Воздействие ветровой и тормозной нагрузок для поясов главных ферм при непосредственном опирании на них поперечин не учитывается, расчеты на выносливость не производится.

а) при расчете на прочность

, (4.9)

где - коэффициент, учитывающий влияние местного изгиба:

, (4.10)

- эквивалентная нагрузка от поезда по схеме Н1 (приложение 1) для линии влияния длиной, равной длине рассматриваемой панели (, ), с вершиной в рассчитываемом сечении пояса, кН/м пути (тс/м пути); , - коэффициенты надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава соответственно при и (см. п. 2.8); , - динамические коэффициенты для эталонной нагрузки при и (см. п. 2.6); - площадь нетто поперечного сечения пояса в рассматриваемом сечении панели фермы, см²; - эквивалентная нагрузка от поезда по схеме Н1 (см. приложение 1) для линии влияния сжимающего усилия в рассматриваемой панели пояса (, ), кН/м пути (тс/м пути); - площади линии влияния осевого усилия в элементе пояса, м; c – 1,05 – поправочный коэффициент, принимаемый по п. 2.12; - момент сопротивления нетто поперечного сечения пояса в рассматриваемом сечении панели фермы (принимается для верхнего сжатого волокна), см³; остальные обозначения те же, что в формуле (4.1);

б) при расчете на устойчивость

при ; (4.11)

или

при ; (4.12)

где ; - коэффициент продольного изгиба (см. п.2.13 и приложение 8); - приведенный относительный эксцентриситет в плоскости фермы:

, (4.13)

- ядровое расстояние по направлению, противоположному эксцентриситету, см (см. п. 2.13); - гибкость элемента пояса в плоскости фермы; - то же из плоскости фермы.

В формуле для определения подставляется значение из плоскости фермы, а значение - в плоскости фермы. Остальные обозначения те же, что в формуле (4.2).

Класс элемента в расчетах грузоподъемности верхних поясов главных ферм при непосредственном опирании на них поперечин определяется по формуле (1.1) при и .

Если класс элемента, найденный по допускаемой временной нагрузке, вычисленный по формулам (4.9), (4.11) или (4.12), окажется недостаточным, то рекомендуется определять допускаемую нагрузку по способу ядровых моментов, изложенному в приложении 19.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ,

РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ,

ПО ПРОЧНОСТИ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ

РЕШЕТКИ ИЛИ ПЛАНОК

4.9. Грузоподъемность сжатых элементов по прочности соединительной решетки или соединительных планок проверяется для составных элементов коробчатого или Н-образного сечения, состоящих из ветвей ¹, связанных по всей длине одной или двумя плоскостями соединительных решеток или соединительных планок.

Составные элементы, состоящие из четырех уголков, проверяются, как элементы из двух ветвей, причем расчет производится дважды – по каждой паре решеток (планок), расположенных в параллельных плоскостях.

Соединительные решетки (планки) Н-образных (со сплошным горизонтальным листом) и П-образных элементов не рассчитываются.

4.10. Допускаемая временная нагрузка для сжатых элементов по прочности соединительной решетки определяется по формуле (4.1).

Условная расчетная площадь соединительной решетки:

по сечению решетки

; (4.14)

по прикреплению решетки

; (4.15)

где A – число плоскостей (A=1 или A=2), в которых расположена соединительная решетка (в плоскости изгиба); - угол наклона диагонали решетки к оси элемента (при проверке по прочности распорок решетки ), град; - коэффициент продольного изгиба рассчитываемого сжатого элемента в плоскости проверяемой решетки (п. 2.13); - суммарная расчетная площадь диагоналей одной панели соединительной решетки или расчетная площадь одной ее распорки, см²; - суммарная приведенная расчетная площадь заклепок (болтов) прикрепления диагоналей в одной панели соединительной решетки или приведенная расчетная площадь заклепок (болтов) прикрепления конца одной распорки, см²;

¹ Здесь и в дальнейшем под ветвями понимаются части элемента, расположенные по противоположным сторонам его вертикальной или горизонтальной оси.

Значение и принимаются в зависимости от вида соединительной решетки и жесткости ее элементов в соответствии с табл. 4.2.

При определении гибкости элементов крестовой соединительной решетки из ее плоскости свободная длина диагоналей решетки (с учетом защемления) принимается равной расстоянию между центрами прикреплений ее к ветвям основного сжатого стержня, умноженному: на 0,52 – при пересечении плоской диагонали с плоской или уголковой диагонали с уголковой; на 0,60 – для уголковой; на 0,40 – для плоской диагонали при пересечении уголковой диагонали с плоской.

4.11. При наличии соединительных планок определяется класс элемента по прочности соединительных планок без предварительного вычисления допускаемой временной нагрузки. Если сечение соединительных планок или их прикрепление заклепками (болтами) или сварными швами удовлетворяют указанным ниже условиям, то прочность планок достаточна и класс элемента по прочности планок не определяется:

по сечению планок

; (4.16)

по прикреплению планок заклепками (болтами)

; (4.17)

по прикреплению планок сварными швами

; (4.18)

где A – число плоскостей (A=1 или A=2), в которых расположены соединительные планки (в плоскости изгиба); W_П – момент сопротивления одной планки, см³:

,

, - размеры планки, см; - коэффициент продольного изгиба планки, определяемый по приложению 8 для условной гибкости (размеры планок , , принимаются по рис. 4.2); - момент сопротивления одной ветви элемента относительно оси, проходящей через центр тяжести этой ветви и перпендикулярной плоскости планки (для составных коробчатых элементов из четырех уголков учитывается момент сопротивления двух уголков), см³; W_УС – условный момент сопротивления заклепок (болтов), прикрепляющих планку к ветви, см³:

, (4.19)

Таблица 4.2. Приведенная расчетная площадь соединительной решетки

Вид соединительной решетки	Приведенная расчетная площадь
	диагоналей			распорок
	Меньшее значение или
		Меньшее значение или	Меньшее значение или
		Меньшее значение или	Меньшее значение или

Примечание. Жирными линиями показаны уголковые диагонали, имеющие большую жесткость; - приведенная расчетная площадь сечения заклепок (болтов) или сварных швов, прикрепляющих один конец элемента соединительной решетки (п. 1.8); - коэффициент продольного изгиба сжатого элемента решетки из ее плоскости, определяемый по приложению 8 с учетом для элементов уголкового профиля эксцентриситета , равного расстоянию от центра тяжести уголка соединительной решетки до середины толщины полки этого уголка, прикрепленной к элементу (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Эксцентриситет в элементе соединительной решетки уголкового профиля:

1 – ветвь элемента; 2 – уголок соединительной решетки.

- приведенная расчетная площадь одной заклепки (болта), см² (п. 1.8 и приложение 2); n_з – число заклепок (болтов), прикрепляющих один конец планки; , , - размеры планок, см (принимаются по рис. 4.2); W_Ш – условный момент сопротивления швов, прикрепляющих планку к ветви, см³:

, (4.20)

s – коэффициент сварных швов, определяемый по приложению 3; - катет шва, см; - размер планки вдоль элемента, см (рис. 4.3); - расстояние между швами, прикрепляющими планку, см (см. рис. 4.3).

Если сечение или прикрепление планок не удовлетворяют условиям (4.16), (4.17) или (4.18), то класс элемента по прочности соединительных планок определяется по:

прочности планок

; (4.21)

прикреплению планок заклепками (болтами)

; (4.22)

прикреплению планок сварными швами

; (4.23)

где - класс основного элемента пролетного строения при расчете на прочность.

Рис. 4.2. Размеры соединительных планок при прикреплении заклепками (болтами).

Рис. 4.3. Размеры соединительных планок при прикреплении сварными швами.