Определение усилий в несущих конструкциях пролетного строения (от нагрузки НК)

В настоящее время существует два подхода к расчёту усилий, возникающих в несущих элементах от действия нагрузки. Один подход основан на рассмотрении всего пролётного строения как единой системы, при этом сразу определяются искомые усилия. Второй подход основан на расчленении системы на отдельные элементы и раздельном рассмотрении работы пролётного строения в поперечном и продольном направлениях.

При рассмотрении работы в поперечном направлении, определяют коэффициент поперечной установки. Рассматривая работу в продольном направлении, выделяется одна главная балка с самым большим коэффициентом поперечной установки, а все остальные балки делают аналогичными.

Если же балки в пролётном строении имеют разную жёсткость, то каждая из них рассматривается отдельно и для каждой определяется коэффициент поперечной установки.

Определяя усилия в несущих элементах, рассматривают загружения от одной нагрузки полосы АК или одного экипажа НК (НГ60) с умножением на коэффициент поперечной установки, который учитывает долю восприятия одной балкой нагрузки, находящейся на всём пролётном строении.

Постоянная нагрузка равномерно распределена между всеми балками. Для определения нормативных и расчётных изгибающих моментов и поперечных сил, необходимо построить линии влияния этих усилий в искомых сечениях, а затем загрузить полученные линии влияния постоянными и временными нагрузками.

Усилия от постоянной нагрузки определяют по формулам:

М = ∑qн∙ω л.в.м1; М = ∑qр ∙ ω л.в.м1

Q = Q = 0

Q = ∑qн ∙ ω л.в.м1; Q =∑qр ∙ ω л.в.м.

Нагрузка от толпы:

М =∑Рт ∙ ωл.вм1∙ηтол; М = М ∙ γf

Q =Р1 ∙ ωл.вQ1∙ηтол; Q = Q ∙ γf

Q =Рт ∙ ωл.вQ2∙ηтол; Q = Q ∙ γf

Коэффициент поперечной установки для сечения 1 должен быть определён по методу внецентренного сжатия, для 2 сечения - по методу рычага.

Усилие от нагрузки АК:

М =Р ∙∑уi ∙ ηр,АК ∙ (1+μ) +ν ∙ ωл.в.М1 ∙ ην,АК ∙ (1+ μ), где

уi – ордината на линии влияния под сосредоточенной силой.

М =Р ∙∑уi ∙ ηр,АК ∙ (1+μ)∙γf +ν ∙ ωл.в.М1 ∙ ην,АК ∙ (1+ μ)∙γf,

Q =Р ∙∑уi ∙ ηр,АК ∙ (1+μ) +ν ∙ ωл.в.Q1 ∙ ην,АК ∙ (1+ μ),

Q =Р ∙∑уi ∙ ηр,АК ∙ (1+μ) ∙γf +ν ∙ ωл.в.Q1 ∙ ην,АК ∙ (1+ μ) ∙γf,

Q =Р ∙∑уi ∙ ηр,АК ∙ (1+μ) +ν ∙ ωл.в.Q2 ∙ ην,АК ∙ (1+ μ),

Q =Р ∙∑уi ∙ ηр,АК ∙ (1+μ) ∙γf +ν ∙ ωл.в.Q2 ∙ ην,АК ∙ (1+ μ) ∙γf,

Усилие от одиночной тяжеловесной нагрузки НК (НГ60).

При определении усилий, эти нагрузки заменяют равномерно распределённой нагрузкой:

М =qэкв ∙ ωл.в.М1 ∙ ηНК(НГ60) ∙ (1+ μ),

М =qэкв ∙ ωл.в.М1 ∙ ηНК(НГ60) ∙ (1+ μ) ∙γf,

Q =qэкв ∙ ωл.в.Q1 ∙ ηНК(НГ60) ∙ (1+ μ),

Q =qэкв ∙ ωл.в.Q1 ∙ ηНК(НГ60) ∙ (1+ μ) ∙γf,

Q =qэкв ∙ ωл.в.Q2 ∙ ηНК(НГ60) ∙ (1+ μ),

Q =qэкв ∙ ωл.в.Q2 ∙ ηНК(НГ60) ∙ (1+ μ) ∙γf,

Расчёты производят на действие различных сочетаний нагрузок:

1соч: АК (1 случай) + постояннай нагрузка + толпа;

2соч: АК (2 случай) + постояннай нагрузка

3соч: НК (НГ60) + постояннай нагрузка

Нормативные усилия используют для расчёта по второй группе предельных состояний, а расчётное усилие – для расчётов по первой группе предельных состояний.