Пример 1. Определение усилий в поперечной балке.
Сбор постоянных нагрузок
Рис.2.12 Сбор постоянных нагрузок на поперечную балку.
Собственный вес поперечной балки:
Собственный вес продольных ребер:
Собственный вес листа настила:
Нагрузка от гидроизоляции:
Нагрузка от асфальтобетона:
Нагрузка от барьерного ограждения:
Итого постоянных нагрузок:
Сбор временных нагрузок
Рис.2.13 Сбор нагрузки АК на поперечную балку.
Определение усилий от постоянных нагрузок
Рис.2.14 Определение усилий от постоянных нагрузок в поперечной балке.
Середина пролета поперечной балки:
Опорное сечение поперечной балки:
Определение усилий от временных нагрузок
Рис.2.15 Загружение л.вл.М для середины пролета поперечной балки нагрузкой АК для получения экстремального усилия.
Рис.2.16 Загружение л.вл.Q для середины пролета поперечной балки нагрузкой АК для получения соответствующего усилия.
Рис.2.17 Загружение л.вл.Q опорного сечения поперечной балки нагрузкой АК для получения экстремального усилия.
Середина пролета поперечной балки:
Опорное сечение поперечной балки:
Определение итоговых усилий в поперечной балке
Середина пролета поперечной балки:
Опорное сечение поперечной балки:
Пример 2. Определение усилий в тротуарной консоли.
Сбор постоянных нагрузок
Сбор нагрузок производится в соответствии с рис.2.12.
Собственный вес поперечной балки:
Собственный вес продольных ребер:
Собственный вес листа настила:
Нагрузка от гидроизоляции:
Нагрузка от асфальтобетона:
Нагрузка от перильного ограждения:
Итого постоянных нагрузок:
Сбор временных нагрузок
Рис.2.18 Сбор пешеходной нагрузки на тротуарную консоль.
Определение усилий от постоянных нагрузок
Рис.2.19 Определение усилий от постоянных нагрузок в тротуарной консоли.
Опорное сечение тротуарной консоли:
Определение усилий от временных нагрузок
Определение усилий производится согласно рис.2.19 от пешеходной нагрузки q.
Опорное сечение тротуарной консоли:
Определение итоговых усилий в тротуарной консоли
Опорное сечение тротуарной консоли:
Расчет по прочности сечения поперечной балки и тротуарной консоли.
При определении характеристик сечения поперечной балки и тротуарной консоли необходимо учитывать участок листа настила шириной 0,2L (рис.2.20), где L - длина поперечной балки или тротуарной консоли.
Рис.2.20 Расчетное сечение поперечной балки или тротуарной консоли.
Проверку по прочности по нормальным напряжениям следует выполнять по формуле
,
где
– максимальный изгибающий момент;
-
момент сопротивления сечения;
-
расчетное сопротивление стали на
растяжение, сжатие и изгиб по пределу
текучести (табл.8.5 [1]);
-
коэффициент условий работы (табл.8.15
[1]);
–
коэффициент, учитывающий ограниченное
развитие пластических деформаций в
сечении.
при
;
при
,
при этом
;
при
сечение необходимо изменить.
-
среднее касательное напряжение в стенке
балки,
где
– поперечная сила, соответствующая
изгибающему моменту;
–
высота стенки балки;
–
толщина стенки балки.
–
расчетное сопротивление стали сдвигу.
-
табл.8.16 [1],
где
- площадь поперечного сечения меньшего
пояса;
-
площадь поперечного сечения стенки;
-
площадь поперечного сечения балки.
,
где
-
предельная поперечная сила;
-
момент инерции сечения;
-
максимальный статический момент инерции
отсеченной части сечения;
,
где отношение касательных напряжений
можно заменить отношением статических
моментов
.
;
.
Проверку по прочности по касательным напряжениям следует выполнять по формуле
,
где - экстремальная поперечная сила.