Визначення зусиль в елементах головних ферм від постійного та тимчасового вертикального навантаження

Зусилля в елементах головних ферм від постійного та тимчасового вертикального навантаження визначається за лініями впливу. Характер та величини ординат ліній впливу зусиль в елементах лівої половини головних ферм з паралельними поясами на прикладі прогонової споруди яка має 10 панелей показано на рис.

Для елементів поясів і опорних розкосів розрізних ферм та підвісок лінії впливу однозначні, для проміжних розкосів лінії впливу мають дві ділянки різних знаків. При цьому в висхідних розкосах виникають зусилля стиску, або переважного стиснення, а в низхідних розкосах – переважне розтягнення. В верхніх поясах розрізних ферм діють зусилля стиснення, а в нижніх – розтягнення. Стояки при їзді низом не працюють на тимчасове навантаження і встановлюються тільки з метою зменшення розрахункової довжини елементів верхнього поясу в площині ферми. Підвіски включаються в роботу тільки на місцеве навантаження.

Основні параметри ліній впливу – площа ліній впливу w, довжина завантаження l та коефіцієнт a, що характеризує положення вершини лінії впливу. Для двохзначних ліній впливу визначаються площі w₁ та w₂ і довжини завантажень l₁ та l₂ для окремих їх ділянок. Площі ліній впливу та площі їх окремих ділянок визначаються як площі відповідних трикутників або користуючись наступними формулами:

- для поясів

; ;

- для розкосів

;

; ;

- для підвісок

де та - відстані від вершини лінії впливу до початку та до кінця прольоту, м;

– розрахунковий проліт головних ферм, м;

Н – висота головних ферм, м;

w₁ = w_пр та l₁ = l_пр – площа та довжина завантаження правої ділянки лінії впливу, м;

w₂ = w_лів та l₂ = l_лів – площа та довжина завантаження лівої ділянки лінії впливу, м;

d – довжина панелі головних ферм, м;

a₀ – кут нахилу розкосу до горизонту;

а₁ – відстань від початку прольоту до початку панелі, в якій знаходиться відповідний розкос, м;

в₁ – відстань від кінця панелі, в якій знаходиться відповідний розкос, до кінця прольоту, м.

Величину sin a₀ можна визначити за формулою

де l_розк – довжина розкосу ферми.

Для визначення зусиль в елементах головних ферм за лініями впливу спочатку визначаються інтенсивності постійного та тимчасового вертикального еквівалентного навантаження.

Розрахункові навантаження на одну ферму для розрахунків на міцність (стійкість) та витривалість визначаються за формулами:

а) від власної ваги (постійного навантаження)

- для мостового полотна на безбаластних залізобетонних плитах.

б) від тимчасового навантаження

n - інтенсивність тимчасового еквівалентного навантаження

(1+m) та – динамічні коефіцієнти визначаються за формулами

- коефіцієнт надійності;

Є – визначається за табл. 9 та 13 норм [3];

К – клас тимчасового вертикального навантаження; К = 13,4.

Визначаємо розрахункові навантаження і зводимо результати в табл.6.

Зусилля в елементах головних ферм при врахуванні першого сполучення навантажень (власної ваги та тимчасового вертикального навантаження) для розрахунків на міцність (стійкість) та витривалість визначається за формулами:

а) для елементів з однозначними лініями впливу

б) для елементів з двозначними лініями впливу

Визначаємо зусилля в елементах головних ферм і зводимо їх в таблицю