Проектирование металлических мостов. Составление и сравнение вариантов. Расчет проезжей части: Методические указания к курсовому проектированию, страница 18

Если величина а₃ получится такой, что a₁ + а₂ + а₃ > 0,25l_m, это означает, что на 1-м участке нужно поставить дополни­тельно два ребра жесткости, используя приведенную выше рекомендацию по расстановке.

На 2-м участке балки (см. рисунок 5.2) определение положе­ния дополнительных ребер жесткости проводится аналогич­но тому, как это было сделано на 1-м участке, но при пер­воначальном значении х = 0,251_т. Если искомая величина а_i будет более половины длины 2-го участка, то надо ставить одно ребро жесткости посередине этого участка. Если вели­чина а_i будет более одной трети, но менее половины длины участка 2, ставится два ребра жесткости (в третях длины этого участка). На второй половине продольной балки рас­становка ребер жесткости производится симметрично отно­сительно середины панели.

В курсовом проекте рекомендуется принимать поперечные ребра жесткости в виде полос, поставленных с двух сторон стенки балки (см. рисунок 5.1). Ширина выступающей части b_h  парных ребер жесткости   согласно п. 4.131^* /2/   определяется по формуле

                                                                                                            (5.3)

где  h_w— высота стенки балки.

Толщина ребра t_s должна быть не менее 10 мм   /2, табл. 85/ и не менее полученной по формуле

                                                                                                                   (5.4)

где R_y — расчетное сопротивление металла по табл. 50^*/2/ (см. Приложение Л); Е = 2,06×10⁵ МПа — модуль упругости металла по табл. 58^* /2/.

В ребрах жесткости, в местах примыкания к поясам бал­ки, необходимо предусматривать скругленные вырезы - выкружку (см. рис. 2.2) высотой 120 и шириной 50 мм (высота выреза уменьшена по п. 4.132^* /2/).

Устройство ребер жесткости из прокатного уголка с прикреплением их на высокопрочных болтах целесообразно, если при полученной ширине b_h с учетом выкружки возможна постановка уголкового коротыша.

5.2 Определение схемы продольных связей и размеров сечения их элементов

Продольные связи между продольными балками, распо­лагаемые в уровнях верхнего и нижнего поясов, прикрепля­ются к последним высокопрочными болтами с помощью го­ризонтальных фасонок. При таком соединении целесообраз­но принимать треугольную решетку связей из одиночных уголков. Применение крестовой решетки вызовет необходи­мость соединения диагоналей в местах их пересечения с по­мощью соединительных фасонок.

Угол наклона диагоналей связей целесообразно прини­мать в 40...50° (предельные значения от 30 до 60°). На рисунке 5.3 показаны варианты расположения диагоналей свя­зей. В варианте 1 принята одна диагональ на участке 0,25l_m, в варианте 2 — две диагонали. Если углы β₁ и β₂ лежат в указанных ранее пределах, то вопрос о том, какой вариант расположения диагоналей принять, решается исходя из срав­нения расхода металла. Для этого нужно, принимая предель­ную гибкость, определить сечение диагоналей из одиночных равнополочных уголков (расчет на силовые воздействия в кур­совом проекте разрешается не производить).

По схеме,  приведенной  на  рисунке 5.3, необходимо    опреде­лить геометрические длины диагоналей по обоим вариантам.

Свободная длина элементов продольных связей из оди­ночных уголков принимается равной расстоянию между крайними болтами прикрепления их концов. Радиус инерции сечения принимается для уголка минимальным /2, п. 4.54/. Для равнополочного уголка минимальный радиус инерции принимается относительно оси у₀ — у₀ (рисунок 5.4). На рисунке 5.4 приведена конструкция узла нижних продольных связей и показана искомая свободная длина l_ef,ддля диаго­нали (аналогично определяется свободная длина распорки).

1- с одним уголком в четверти панели; 2 – с двумя уголками в четверти панели

Рисунок 5.3 – Варианты схемы продольных связей

Геометрическая длина для распорок будет равна 1,90 м, что соответствует расстоянию между осями продольных балок /2, п. 4.117/.

Рисунок 5.4 – Нижний узел продольных связей

Свободная длина диагонали l_ef,допределится но формуле

                                                                                                           (5.5)

где l_г.д — геометрическая длина диагонали; b_f — ширина пояса продольной балки; r — максимально возможное рас­стояние от края пояса до последнего болта прикрепления диагонали, принимаемое по табл. 89 /2/  (см. Приложение Ф) равным 1,5 d (d — диаметр болта).

Свободная длина распорки   l_ef,p  определится по формуле

                                                                                                          (5.6)

где   l_г,р — геометрическая    длина    распорки, принимаемая равной 1,90 м по п. 4.117 /2/.

Гибкость элементов продольных связей согласно табл. 76^* /2/ не должна превышать 130. Из этого условия и опреде­ляется их сечение. Минимальный радиус инерции сечения вычисляется по формуле

                                                                                                                      (5.7)

где l_ef —свободная длина диагонали или распорки, опреде­ляемая по формулам (5.5) и (5.6) соответственно; λ_max — максимальная гибкость элемента связей, принимаемая рав­ной 130.

По сортаменту равнополочных уголков (ГОСТ 8509—93) определяется сечение с наименьшей площадью, имеющее минимальный радиус инерции, не менее определенного по фор­муле (5.7). Минимальные размеры уголков для конструкций в железнодорожных мостах по табл. 85 /2/ — 80×80×8. Если размер полки уголка из расчета по гибкости окажется более 125 мм, следует принять другую схему решетки продольных связей, по которой можно получить размеры полки не более 125 мм. При размере полки уголка более 125 мм в прикрепле­нии необходимо предусматривать не одну, а две риски для болтов, располагаемых в шахматном порядке. Это усложнит конструкцию узла, показанного на рисунке 5.4, и увеличит коли­чество болтов (их ставят не менее двух по каждой риске со­гласно п. 4.155 /2/), а также размер фасонки.