Определение КПУ для временных нагрузок.

Временная нагрузка может занимать на проезжей части моста произвольное положение относительно пролетного строения. Нам необходимо найти наиболее невыгодное положение. Временная нагрузка вызывает не только изгиб, но и кручение пролетного строения. Усилия, возникающие в главной балке, зависят от положения нагрузки в поперечном направлении (поперечной установки). Для определения возможных наибольших усилий в балке временную нагрузку располагают в невыгоднейшее положение как вдоль, так и поперек моста: сначала ставят в невыгоднейшее положение поперек моста и находят соответствующие этому положению коэффициенты поперечной установки (КПУ), затем ставят в невыгоднейшее положение вдоль моста.

Учет пространственной работы пролетного строения осуществляется с помощью КПУ. Вследствие значительной жесткости пролетного строения КПУ определяют по методу внецентренного сжатия. Суть этого метода заключается в предположении абсолютной жесткости, то есть поперечное сечение пролетного строения не деформируется вследствие воздействия нагрузки. Долевое участие каждой балки в восприятии временной нагрузки определяется с помощью линий влияния давления. Ввиду прямолинейности линий влияния давления для построения их достаточно найти две ординаты над крайними балками:

или ;

Рис.2.2. Схема поперечного сечения пролётного строения.

таким образом: y₁ = 0,524, y₂ = -0,190.

Рис.2.3.Линия влияния давления на крайнюю балку R₁,

по методу «внецентренного сжатия».

Для определения усилий в главной балке от временной нагрузки необходимо найти КПУ по линии влияния давления на рассчитываемую балку. При этом для нагрузки АК для тележки и полосы, а так же для пешеходной нагрузки КПУ определяются следующими образами:

Для тележки

Для равномерно распределённой полосы

Для пешеходов

При определении коэффициентов поперечной установки временная нагрузка на мосту располагается в самом невыгодном положении. СНиПом предусматривается две схемы загружения.Загружается тот участок, где имеем положительное значение усилия.

1-я схема загружения.

Нагрузка А14 ставится в 1,5 м от полосы безопасности при одном загруженном тротуаре.

Рис. 2.4 – Схема загружения линии влияния давления нагрузкой А14 по I схеме загружения

Определяю ординаты линии влияния давления под осями нагрузки:

Из свойств подобия треугольников получаю формулу: ,

где l_i- расстояние от крайней правой балки до ординаты линии влияния;

Y=Y₁-Y₂=0.524-(-0.1904)=0.7144

0.1206 > 0,0391,следовательно всю колонну оставлем при расчёте.

Определяю коэффициенты поперечной установки:

2-я схема загружения.

Нагрузка А14 при незагруженных тротуарах устанавливают на расстоянии 1,5м от ограждения ездового полотна до оси агрузки.

Рис. 2.5 – Схема загружения линии влияния давления нагрузкой А14 по II схеме загружения

Определяю ординаты линии влияния давления под осями нагрузки:

Определяю коэффициенты поперечной установки:

2.3. Определение расчётных усилий в главной балке

Определяем значения М и Q в сечениях, количество которых достаточно для построения эпюр этих усилий: середина, четверть и опорное сечение балки.Расчетные значения усилий M и Q определяются путем загружения линий влияния постоянной и временной нагрузкой. Постоянная нагрузка между балками распределяется поровну, а из сопоставления значений КПУ для крайней и средней балки видно, что крайняя балка наиболее загружена.

Усилие в рассматриваемом сечении:

, где

S – усилие в рассматриваемом сечении;

q –расчетная постоянная нагрузка на 1 п.м главной балки;

Sw – сумма площадей линии влияния разного знака;

w – площадь линии влияния с положительным значением;

(1+μ)=1,0– динамический коэффициент для автомобильных нагрузок;

n – равномерно распределенная нагрузка интенсивностью 14 кН/м;

g_fp – коэффициент надежности для тележки g_fр = 1,50

g_fТ – коэффициент надежности для пешеходов g_fТ = 1,20

g_fv - коэффициент надежности для полосы g_fv = 1,15

p – осевая нагрузка, равная 140 кН;

y₁, y₂, у₃, у₄ – ординаты линии влияния для осей нагрузки;

h_р – коэффициент поперечной установки для тележки;

h_v – коэффициент поперечной установки для полосы;

h_Т – коэффициент поперечной установки пешеходов;

P^Т=2,0 кПа -нагрузка на тротуарах для автодорожных мостов

l_р=14,40 м – расчетная длина пролета.

Рис.2.6. Линии влияния усилий М и Q в сечениях 1-1(середина пролета), 2-2 (четверть пролета), 3-3 (опорное сечение)

Рис.2.7. Схемы загружения линий влияния усилий М и Q постоянной и временной А14 нагрузками в сечениях 1-1, 2-2, 3-3 по I схеме загружения

Рис.2.8. Схемы загружения линий влияния усилий М и Q постоянной и временной А14 нагрузками в сечениях 1-1, 2-2, 3-3 по II схеме загружения

Сечение 1-1

Определяю М

1^я схема загружения

2^я схема загружения

Определяю Q

1^я схема загружения

2^я схема загружения

Сечение 2-2

Определяю М

1^я схема загружения

2^я схема загружения

Определяю Q

1^я схема загружения

2^я схема загружения

Сечение 3-3

Момент в опорном сечении равен нулю.

Определяю Q

1^я схема загружения

2^я схема загружения

Результаты вычислений сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.-Внутренние усилия по сечениям

Сечение	Внутренние усилия
А–14
1^я схема загружения	2^я схема загружения
Mmax^p,кН м	Qmax^p,кН м	Мmax^p,кН м	Qmax^p,кН м
1 – 1	1487,72	89,54	1746,32	128,14
2 – 2	1132,45	253,17	1376,55	308,03
3 – 3		422,63		498,46

Дата добавления: 2015-08-17