Расчет элементов главных ферм

Таблица П.22.14. Расчетные площади нетто поперечных сечений элементов главных ферм

Обозначение элемента	№ сечения	Схема сечения	Состав сечения, мм	Fбр, см^2	Ослабление заклепками (болтами), высокопрочными бортами					, см^2
					dз,см	, см	nз, шт	, см^2
Н2-3	1-1		2ВЛ55811 410210211(7) ГЛ6359,5(4,5)	122,76 71,04 51,48	2,3	1,10 1,10(0,7) 0,95	10 6 2	25,30 10,12+3,22 4,37	202,27
				245,28				43,01
	2-2		2ГЛ6359,5 ГЛ16511 410210211 2ВЛ61011	120,65 18,15 85,60 134,20	2,3	0,95 1,10 1,10 1,10	6 1,0 6 10	13,11 2,53 15,18 25,30	302,48
				358,60				56,12
	4-4		ГЛ6109,5 410210211 2ВЛ58411 4767610	57,95 85,60 128,48 54,40	2,3	0,95 1,10 1,10 1,00	2 6 9 6	4,37 15,18 22,77 13,80	270,31
				326,43				56,12
	5-5		415210210 2ВЛ38111	93,48 83,82	2,3	1,00 1,00	9 6	22,70 15,18	141,42
				177,30				35,82
	6-6		415210213	123,48	2,3	1,30	7	20,93	102,55
	7-7		4898910	64,00	2,3	1,00	6	13,80	50,20

¹ В результате коррозии толщина горизонтальных полок поясных уголков уменьшилась до 7 мм, горизонтального листа между полками внутренних поясных уголков – до 4,5 мм (цифры в скобках).

Таблица П.22.15. Расчетные площади симметричных поперечных сечений сжатых элементов

Обозначение элемента	№ сечения	Схема сечения	Состав сечения, мм	Fбр, см^2	, см^2	, см^4	rx. см	rу. см	lx, см	lу, см
	5-5		415210210 2ВЛ38111	93,48 83,82	21002 10140	48173 32209	- 13,25	- 21,30	- 750	- 938
				177,30	31142	80382
	6-6		415210213	123,48	6465	34963	7,24	16,83	750	938

Продолжение табл. П.22.15

Обозначение элемента			, см^2	, см^4	, см	, см				, см^3
	- 56,60	- 44,04	- 88,65	- 595,33	- 2,59	- 40,00	- 15,46	- 46,72	- 0,63	- 111,70
	103,59	55,73	61,74	509,20	2,87	40,00	13,95	104,78	0,52	64,21

* Сжатый раскос , имеющий искривление в плоскости фермы со стрелкой f=3,5 см, рассчитан согласно п. 8.2: f=3,5 см>l₀=2,35 см; см; ; ; ;

Таблица П.22.16. Расчетные площади несимметричных цельных поперечных сечений сжатых элементов

Обозначение элемента	№ сечения	Схема сечения	Состав сечения, мм	Fбр, см^2	, см^3	, см	, см^4	, см^4	rx. см	rу. см	lx, см	lу, см				, см^3
	3-3		2ГЛ6359,5 ГЛ16511 410210211 2ВЛ61011 289768	120,65 18,15 85,60 134,20 25,08	7474 1097 4972 4093 51			40541 412 34738 51568 13230
				383,68	17687	46,10	170382	140489	21,00	19,10	472,5	472,5	22,42	24,69	0,89	341,48
	4-4		2ГЛ6109,5 410210211 2ВЛ58411 4767610	57,95 85,60 128,48 54,40	3412 4750 3752 120			17969 34738 49370 21606
				326,43	12034	36,80	169048	123683	22,75	19,46	880	501	38,68	25,73	0,85	277,47

Таблица П.22.17. Расчетные площади стыков или прикреплений.

Обозначение элемента	№ узла или наименование стыкуемый частей элемента	Состав расчетного сечения стыка или прикрепления, мм	Расчетная площадь нетто частей элемента, входящих в сечение разрушения, , см^2	Приведенная расчетная площадь																								Расчетная площадь стыка или прикрепления FСП, см^2
				Заклепок (болтов)									Высокопрочных болтов							Сварных швов
				nз, шт			. 1/см^2			, см^2		nб, шт					, см^2		s			FШ, см^2		sFШ, см^2
				односрезных	двухсрезных	На срез		На смятие
Н2-3	Узел 2	4Н4509,5 410210211 ГЛ6359,5	136,04 59,54 42,73	48	24	0,151 0,301		0,184 0,184	130,44 159,47																130,44 59,54 42,73
			238,31																						232,71
	Узел 5	4Н4109,5 410210211 ГЛ6359,5 ГЛ16511	122,76 70,42 96,62 14,36	76 16	22	0,151 0,301 0,301		0,193 0,184 0,158	113,99 252,49 53,16																113,99 70,42 96,62 14,36
			304,16																						295,39
	Стык 2	2ВЛ61011 210210211 2Н10010010 2ГЛ6359,5 ГЛ16511	124,08 35,21 31,44 96,62 14,36	16		0,301		0,175	53,16																124,08 35,21 31,44 96,62 14,36
			301,71																						301,71
	Узел 0	4Н4009 410210211 ГЛ6109,5* 4767610	123,30 70,42 49,21 40,60	16 20+8	28 8 16	0,151 0,151		0,193 0,158 0,184 0,175	145,08 103,79 109,92 91,43																123,30 70,42 49,21 40,60
			283,53																						283,53
	Узел 2	2Н3819,5 415210210	59,28 79,68	30 30		0,301 0,301		0,184 0,175	163,07 99,67																59,28 79,68
			138,96																						138,96
	Узел 4	415210213 2Н31211	108,53 53,46	24 24		0,301 0,301		0,134 0,158	79,73 79,73																79,73 53,46
			176,94																						133,19
	Узел 3	4898910	50,2	20		0,301		0,175	66,44																50,2

• 20 шт. заклепок в прикреплении к узлу 0 горизонтального листа раскоса работают на отрыв головок, .

Таблица П.22.18.Условные расчетные площади поперечных сечений сжатых элементов главных ферм по прочности соединительных решеток

Обозначение основного сжатого элемента

Наименование элемента соединительной решетки

Сечение элемента соединительной решетки

Площадь сечения , см^2

угла наклона диагонали к элементу

Свободная длина l0, см

Радиус инерции rmin, см

Гибкость

Коэффициент продольного изгиба

Ослабление , см^2

Площадь сечения по сжатию , см^2

Площадь сечения по растяжению , см^2

Приведенная расчетная площадь , см^2

Приведенные расчетные площади

Число плоскостей решеток А

сжатого элемента, у которого проверяется решетка

Условные расчетные площади элемента

Элемента соединительной решетки , см^2

Заклепок (болтов) или высокопрочных болтов , см^2

По сечению см^2

По прикреплению см^2

Диагонали

76386

638

5,04

0,83

16,0

1,82

8,79

0,92

1,84

4,64

3,20

3,22

9,28

6,44

2

0,58

580,13

403,02

Распорка

Таблица П.22.19. Площади линий влияния усилий в элементах сквозных ферм с параллельными поясами

Обозначение элемента

, м

, м

, м

, м

, м

, м

, м

, м

, м

, м

, м

, м

Таблица П.22.20. Площади линий влияния усилий в раскосах сквозных ферм с полигональным очертанием пояса

Обозначение элемента	, м	, м	, м	, м	t	n	m0	s0	, м	, м	, м	, м	H, м	, м			, м	, м	, м	, м
	0	61,42	4,725	66,14	1	14	13	0	0,071	-	66,14	-	7,41	8,80	1,10	-	-	-	36,38	36,38
	9,45	51,96	4,725	66,14	0,96	14	11	2	0,065	0,103	55,59	10,53	8,12	9,38	0,82	0,25	22,79	1,32	-	21,47
	14,18	47,25	4,725	66,14	0,96	14	10	3	0,062	0,100	50,37	15,75	8,12	9,38	0,69	0,35	17,38	2,76	-	14,62

Таблица П.22.21. Площадь линий влияния усилий в стойках сквозных ферм с раскосной решеткой и полигональным очертанием пояса

Обозначение элемента

или м

или м

d, м

lm, м

t

n

m0

s0

, м

, м

, м

, м

Таблица П.22.22. Площади линий влияния усилий в элементах поясов и в подвесках сквозных ферм с полигональным очертанием пояса

Обозначение элемента	или , м	или , м	l, м		h, м	, м	у	d, м	, м
Н2-3	14,17	51,97	66,14	0,21	8,11	66,14	1,37	4,725	45,30
	28,35	37,79	66,14	0,43	8,82	66,14	1,84	4,725	60,85
	-	-	-	0,5	-	9,45	1,00	4,725	4,725

Таблица П.22.23. Площадь линий влияния для раскосов ферм с крестовой решеткой

Элементы ферм	, см^2		, м	или , м	, м	, м	, м

3.22. Расчет элементов сквозных ферм на прочность

Таблица П.22.24. Классы элементов сквозных ферм

; R=185 МПа; ; кН/м пути;

Обозначение элемента	, м		, м	, м	m	Расчетные площади			, кН/м пути		, кН/м пути
						По сечению , см^2	По стыку (прикреплению) , см^2		По сечению	По стыку (прикреплению)			По сечению	По стыку
Н2-3	66,14	0,21	45,30	45,30	1,0	202,27	232,71	1,09	108,36	131,17	14,8	1,28	5,72	6,92
	66,14	0,43	60,85	60,85	1,0	302,48	295,39	1,09	125,53	121,57	13,4	1,28	7,32	7,09
	66,14	0,07	36,38	36,38	1,0	270,31	283,53	1,09	209,01	221,34	14,8	1,28	11,03	11,68
	55,59	0,06	22,79	21,47	1,0	141,42	138,96	1,09	169,93	166,27	15,4	1,28	8,62	8,43
	50,37	0,06	17,38	14,62	1,0	102,55	133,19	1,10	162,45	221,75	15,8	1,28	8,03	10,96
	15,77	0,10	-2,76	14,62	1,0	102,55	133,19	1,14	987,08	1347,39	20,4	1,28	37,80	51,60
	9,45	0,50	4,725	4,725	1,0	50,20	50,20	1,14	317,28	317,28	22,0	1,68	8,58	8,58

* Для элемента .

3.23. Расчет элементов сквозных ферм на устойчивость

Таблица П.22.25. Классы элементов сквозных ферм

; R=185 МПа; ; кН/м пути;

Обозначение элемента	, м		, м	, м	m	, см		, кН/м пути	, кН/м пути
	66,14	0,43	60,85	60,85	0,95	341,48	1,09	137,76	13,4	1,28	8,03
	66,14	0,07	36,38	36,38	0,95	277,47	1,09	202,74	14,8	1,28	10,70
	55,59	0,06	22,79	21,47	1,0	111,70	1,10	124,52	15,4	1,28	6,32
	15,77	0,10	-2,76	14,62	1,0	64,21	1,10	1009,34	20,4	1,28	38,65

324. Расчет элементов сквозных ферм на выносливость

Таблица П.22.26. Классы элементов сквозных ферм

; R=185 МПа; ; кН/м пути; ; млн. ткм/км в год

Обозначение элемента	, м		, м	, м		m	G, см^2						, кН/м пути	, кН/м пути
Н2-3	66,14	0,21	45,30	45,30	0,94	1,0	202,27	2,2	1,0	2,2	0	0,69	76,59	14,8	1,28	4,04
	66,14	0,07	36,38	36,38	0,94	1,0	270,31	1,7	1,0	1,7	0	1,00	247,78	14,8	1,28	13,08
	55,59	0,06	22,79	21,47	0,94	1,0	141,42	3,5	1,0	3,5	0,16	0,54	89,80	15,4	1,28	4,56
	50,37	0,06	17,38	14,62	0,94	1,0	102,55	3,0	1,0	3,0	0,24	0,46	69,25	15,8	1,28	3,42
	9,45	0,50	4,725	4,725	0,88	1,0	50,20	3,5	1,0	3,6	0	0,38	137,77	22,0	1,66	3,77

* Для элемента .

3.25. Расчет сжатых элементов сквозных главных ферм по прочности соединительных решеток

Таблица П.22.27. Классы сжатых элементов сквозных главных ферм

; R=185 МПа; ; кН/м пути;

Обозначение элемента	Наименование элемента решетки	, м		, м	, м	m	Условные расчетные площади сечения сжатых элементов по прочности соединительной решетки, G			, кН/м пути		, кН/м пути
							По сечению , см^2	По прикреплению , см^2		По сечению	По прикреплению			По сечению	По прикреплению
	Диагональ	55,59	0,06	22,79	21,47	1,0	580,13	403,02	1,09	823,38	559,58	15,4	1,28	41,77	28,39
	Распорка

3.26. Расчет сжатых элементов сквозных главных ферм по прочности соединительных планок

Таблица П.22.28. Классы сжатых элементов сквозных главных ферм

Обозначение элемента	Класс основного элемента	W, см^3	WB, см^3	, см	, см			Класс

3.27. Расчет сжатых элементов сквозных главных ферм по прочности прикрепления соединительных планок

Таблица П.22.29. Классы сжатых элементов сквозных главных ферм

Обозначение элемента

Класс относительного элемента K

, см

, см

или , 1/см^2

или

, см^3

WB, см^3

s

, см

WШ, см^3

Классы

По прикреплению заклепками или высокопрочными болтами

По прикреплению сварными швами

3.28. Расчет фасонок на выкалывание

Таблица П.22.30. Расчетные площади фасонок

Номер узла	Эскиз фасонки	Расчетная площадь нетто поперечного сечения растянутого элемента, примыкающего к фасонке , см^2	Расчетная площадь выкалывания , см^2

Таблица П.22.31. Классы фасонок

; R=… МПа; ; кН/м пути;

Номер узла	, м		, м	, м	m	, кН/м пути	, кН/м пути

3.29. Расчет элементов поясов главных ферм на прочность на сочетание вертикальных (постоянных и временной) и горизонтальных (ветровой и тормозной) нагрузок.

Таблица П.22.32. Нормативная погонная интенсивность ветровой нагрузки

Район расположения моста – III. Возвышение середины высоты пролетного строения над уровнем межени – 30 м.

Расчетный пролет l=66,14 м

Поверхности давления ветра	, кПа			Нормативная интенсивность ветровой нагрузки WН, кПа		Расчетная ветровая поверхность , м^2							, м		, кН/м
								В плоскости грузового пояса		В плоскости негрузового пояса		В плоскости грузового пояса			В плоскости негрузового пояса
Главные фермы	0,45	1,40	2,15	1,35				0,6		0,6				1,24		1,45
Проезжая часть	0,45	1,33	1,85	1,25		45,54		0,8		0,4				0,69		0,40
Подвижной состав	0,45	1,37	1,50	1,25		198,42		0,8		0,4				3,00		1,75
ИТОГО															4,93		3,60

* В числителе значение дано для нижних продольных связей, в знаменателе – для верхних.

Таблица П.22.33. Осевые усилия в поясах ферм от нормативной ветровой нагрузки

Обозначение элемента	, кН/м	, м	В, м	, м		, кН		, кН	, кН
Н2-3	4,93	14,18	5,54	66,14	1,00	185,94	0,54	100,41	428,24
	3,60	23,63	5,54	56,69	1,00	-	-	-	253,82

Таблица П.22.34. Коэффициент , учитывающий влияние тормозной нагрузки

Обозначение элемента		, м			, м
Н2-3	0,8	56,69	1,28	0,95	45,30	0,08

Таблица П.22.35. Классы элементов поясов главных ферм

; R=185 МПа; ; кН/м пути; ; ; ;

Обозначение элемента	, м		, м	Расчетные площади			m		, кН						, кН/м пути			, кН/м пути				Классы
				По сечению , см^2	По стыку (прикреплению) , см^2	По сечению									По стыку (прикреплению)					По сечению		По стыку (прикреплению)
Н2-3	66,14	0,21	45,30	202,27	232,71	1,0		428,24		1,09		1,08		92,93		115,16	14,80		1,28		4,91		6,08
	66,14	0,43	60,85	302,48	295,39	1,0		253,82		1,09		-		126,09		121,93	13,40		1,28		7,35		7,11

3.30. Расчет элементов верхних поясов главных ферм на устойчивость при сочетании вертикальных (постоянных и временной) и горизонтальных (ветровой и тормозной) нагрузок.

Таблица П.22.36. Классы элементов верхних поясов главных ферм

; R=185 МПа; ; кН/м пути; ; ; ;

Обозначение элемента	, м		, м	m		, см^2	, кН		, кН/м пути	, кН/м пути		Класс
	66,14	0,43	60,85	0,95	0,89	383,68	253,82	1,09	138,96	13,40	1,28	8,10

Рис. П.22.8. Расчетная схема портальной рамы и эпюра моментов в ноге рамы.

3.31. Определение грузоподъемности портальной рамы

Расчетная схема портальной рамы представлена на рис. П.22.8, где I₁=51784 см⁴; I₂=123683 см^4.

Допускаемая временная нагрузка при расчете ноги портальной рамы на прочность

,

где ; m=1; R=185 МПа;

;

;

кН;

м;

;

м;

кН;

; см²; кН/м;

кНм;

кНм;

; ; см³; МПа;

см²; м; ; кН/м;

; ; ;

кН/м пути;

Класс

; кН/м пути; ;

.

Допускаемая временная нагрузка при расчете ноги портальной рамы на устойчивость при

,

где m=0,95; ; ; ;

кНм; кН;

см; см³;

;

;

МПа; см²; ;

кН; м; ;

кН/м пути; ; ;

;

кН/м пути.

Класс .

3.32. Проверка связей по гибкости

Таблица П.22.37. Гибкость связей

Обозначение элементов связей

Схема сечения

Состав сечения, мм

, см^2

, см^4

, см^4

, см

, см

, см

, см

, см