4.2.2. Підбір та перевірка перерізу поперечної балки

Підбір перерізу поперечної балки проводиться в такій же послідовності, як і поздовжній. При з’єднанні балок проїзної частини в одному рівні висота поздовжніх та поперечних балок приймається, як правило однаковою. Величина згинальних моментів для поперечних балок значно більша, ніж для поздовжніх. В зв’язку цим для поперечних балок товщину стінки та ширину горизонтальних листів треба збільшити в порівнянні з поздовжніми балками і приймати (мм) а (мм). Товщина горизонтальних листів визначається формулою з урахуванням максимального моменту в поперечній балці

(98)

Визначивши таким чином в першому наближенні потрібні розміри елементів поперечної балки, розраховується момент інерції брутто перерізу поперечної балки, момент опору брутто та нетто користуючись формулами

(99)

(100)

Перевірка на міцність за нормальними напруженнями проводиться при дії максимального згинального моменту з урахуванням моменту опору , а при дії згинального моменту - з урахуванням .

Далі проводиться перевірка перерізу поперечної балки на витривалість за формулою

(101)

За дотичними напруженнями при дії в поперечній балці за формулою

(102)

а також на сумісну дію нормальних та дотичних напружень, яка в деяких випадках може бути вирішальною. В зв’язку з тим, що мостові бруси безпосередньо на поперечні балки не вкладаються, то нормальне напруження і формула набуває вигляд

(103)

Перевірка поперечної балки проводиться для перерізу де вона скріплюється з поздовжньою балкою (точка А), а по висоті балки – в місці переходу стінки в полку. Тоді

(104)

Де – відстань від нейтральної осі до нижньої грані полки

Необхідно також виконати перевірку на міцність поясних швів за формулами в яких місцевий тиск від тимчасового навантаження на поперечну балку в зв’язку з тим, що мостові бруси на поперечну балку не опираються:

перевірка по металу шва

(105)

перевірка по металу зони сплавляння

(106)

4.3. Розрахунок прикріплення балок проїзної частини

Для балок проїзної частини проводиться розрахунок прикріплення поздовжніх балок до поперечних та поперечних балок до ферм.

4.3.1. Розрахунок прикріплення поздовжньої балки до поперечної

В сучасних конструкціях прогонових споруд із наскрізними головними фермами при їзді понизу за звичай застосовується спряження поздовжніх та поперечних балок в одному рівні.

Прикріплення поздовжньої балки до поперечної здійснюється за допомогою чотирьох вертикальних кутників (для прикріплення стінки поздовжньої балки до стінки поперечної балки) та горизонтальних накладок («рибок»), які прикривають стики поясів поздовжніх балок (рис. 18).

Рис. 18. Прикріплення поздовжньої балки до поперечної

Розрахунковими елементами прикріплення є такі:

кількість болтів в стінці поздовжньої балки;

кількість болтів в стінці поперечної балки;

переріз рибки та кількість болтів прикріплення «рибки» (розрахункову кількість болтів треба поставити в кожній половині «рибки»).

Вертикальні кутники прикріплення поздовжніх балок повинні мати переріз не менш 100х100х12мм.

Кількість болтів та залежить від величини поперечної сили в опорному перерізі поздовжньої балки і визначається за формулами:

(107)

Де – максимальна поперечна сила в опорному перерізі поздовжньої балки;

– коефіцієнти умов роботи ( );

– несуча здатність одного високоміцного болта (на 1 фрикційний контакт);

– число фрикційних контактів в з’єднанні (для болтів , а для болтів ).

За нормами ВСН 144-76 за умов піскоструйної очистки контактних поверхонь величини визначають таким чином:

при кількості болтів кН

при кількості болтів кН

при кількості болтів кН

Знайдена таким чином кількість болтів округлюється: – до більшого цілого, а – більшого парного значення.

Переріз «рибки» та кількість болтів прикріплення «рибки» визначається в залежності від зусилля, яке діє в «рибці» та визначається за формулою:

(108)

де – момент для опорного перерізу поздовжньої балки (із-за фактичної нерозрізності поздовжньої балки);

– максимальний згинальний момент в середині прольоту поздовжньої балки;

– товщина «рибки», яку рекомендується прийняти рівною товщині горизонтальних листів поздовжньої балки.

Умова міцності перерізу «рибки»:

(109)

Звідки знаходиться потрібна товщина «рибки»

(110)

де – ширина «рибки» (рекомендовано прийняти такою, що дорівнює ширині горизонтальних листів поздовжньої балки);

– діаметр отвору для болтів прикріплення «рибки», для болтів діаметром 22 мм треба приймати кН

Величина приймається в бік збільшення з урахуванням сортаменту листової сталі.

Кількість болтів прикріплення рибки визначається за формулою

(111)

Величина приймається рівною більшому парному значенню.

Прикріплення «рибки» до поперечної балки виконується звичайно чотирма високоміцними болтами.