Расчеты опор при надвижке пролетных строений

Монтаж неразрезных пролетных строений или разрезных с объединением их соединительными элементами может быть выполнен конвейернотыловой сборкой на подходной насыпи в сочетании с продольной надвижкой. В связи с этим временные вспомогательные опоры, обстройка капитальных опор, устройства скольжения (накаточные пути), тяговые устройства должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок, приведенных в табл. 8.2, в наиболее невыгодном их сочетании и положении.

Таблица 8.2

Сочетания нагрузок при расчете временных опор

Нагрузки и воздействия Сочетание нагрузок
Собственный вес перекаточной опоры Вертикальная нагрузка от надвигаемого пролетного строения Тяговое усилие при надвижке от сил трения Давление ветра на опору вдоль надвижки Давление ветра поперек надвижки +   + + + - +   + + - + +   + - - +

Примечания. 1. В третьем сочетании принимается расчетная интенсивность ветровой нагрузки; в первой и второй – соответствующая V = 13 м/с.

2. При сборке конструкций, надвигаемых полупролетами с замыканием в пролете, опоры должны рассчитываться на надвижку вдоль и поперек моста.

3. При надвижке по наклонным путям величина тягового усилия должна определяться с учетом величины и направления уклона.

4. Величина горизонтального давления распределяется между отдельными опорами пропорционально вертикальным давлениям.

При определении усилий по второму сочетанию учитывается коэффициент сочетаний пс = 0,9(к нагрузке от поперечного ветра).

Дополнительно к расчетам на сочетания нагрузок (табл. 8.2), опоры должны быть проверены на следующие нагрузки:

а) давление продольного и поперечного ветра расчетной интенсивностью на не нагруженную пролетным строением опору;

б) от домкратов, если в процессе надвижки предусмотрено поддомкрачивание конца консоли надвигаемого пролетного строения;

в) от пролетного строения и монтажного крана, если после надвижки пролетного строения (например, металлической балки сталежелезобетонного пролетного строения) его сборка будет продолжена в пролете с использованием перекаточных опор;

г) усилия, возникающие при выправке пролетного строения в плане, перекосе катков и непараллельности путей.

· Положение временной опоры (рис. 8.8) для надвижки пролетного строения со сплошными балками определится исходя из обеспечения прочности и устойчивости его элементов в корне консоли.

               
 
а
   
1
    Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №1 - открытая онлайн библиотека
       
3
 
 
 

Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №2 - открытая онлайн библиотека Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №3 - открытая онлайн библиотека

б
Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №4 - открытая онлайн библиотека

Рис. 8.8. Схема пролетного строения (а) и расчетная схема для определения нагрузок на временную опору (б): gсв – вес 1 м пролетного строения; 1 – устройства скольжения на капитальных опорах; 2 – устройства скольжения на стапельных опорах; 3 – устройство скольжения на временной опоре

В частности местоположение временной опоры можно определить, исходя из несущей способности главных балок пролетного строения по допустимому изгибающему моменту [Mи].

Mи = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №5 - открытая онлайн библиотека , откуда допустимая консоль Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №6 - открытая онлайн библиотека .

Таким образом, временную опору следует расположить на расстоянии Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №7 - открытая онлайн библиотека от промежуточной опоры 3.

· Тяговое усилие (наибольшее) при надвижке пролетного строения определится на последней стадии надвижки из суммы сил трения на всех устройствах скольжения и давления встречного продольного ветра на пролетное строение в процессе его надвижки (при скорости ветра 13 м/с).

T = kc (m ± j) Q + Wp, (8.16)

где kc = 1,2 – коэффициент, учитывающий отклонение теоретических величин от фактических; Q – общий вес надвигаемого пролетного строения; j – тангенс угла наклона надвижки; m(f5) – коэффициент трения скольжения для полимерных материалов, принимаемый по табл. 4.4;
Wp – давление встречного продольного ветра на пролетное строение.

Нормативный вес пролетного строения Q = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №8 - открытая онлайн библиотека .

Нагрузка на пролетное строение от встречного продольного ветра для сквозных пролетных строений принимается в размере 60 %, а для пролетных строений со сплошной стенкой 20 % полной нормативной поперечной ветровой нагрузки на пролетное строение.

WP = 0,6 Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №9 - открытая онлайн библиотека или0,2 Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №9 - открытая онлайн библиотека ,(8.17)

где Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №9 - открытая онлайн библиотека = L H w – нагрузка от поперечного ветра на пролетное строение; L и H – полная длина и высота пролетного строения.

· Расчетную вертикальную нагрузку на временную опору от собственного веса пролетного строения можно определить по линии влияния опорной реакции (рис. 8.8, б).

Если воспользоваться усеченной линией влияния, заменив криволинейный её участок между опорой № 3 и временной опорой на прямолинейный (в запас прочности), то ордината линии влияния i = в / Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №12 - открытая онлайн библиотека K .

Площадь линии влияния (пренебрегая остальной незначительной
частью линии влияния) будет wлв = 0,5 i в .

Расчетная вертикальная нагрузка на временную опору составит

R = wлв gсв. (8.18)

· Расчетную горизонтальную нагрузку на временную опору от трения Tв.оп, прикладываемую в уровне верхней поверхности полированного листа на балансирных балках устройств скольжения (рис. 8.1), можно определить, исходя из основной части формулы (8.16)

T = m Q, или Tв.оп = m R,

откуда

Tв.оп = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №13 - открытая онлайн библиотека . (8.19)

Кроме того, необходимо учитывать нагрузку на временную опору (рис. 8.9) от давления ветра на пролетное строение вдоль пролетного строения (при первом сочетании нагрузок) и поперек пролетного строения (при втором сочетании нагрузок). Нагрузка на все пролетное строение от давления продольного ветра WP определяется по выражению (8.17).

Опоры рассчитываются на наиболее невыгодное сочетание нагрузок по прочности и устойчивости положения в продольном и поперечном направлениях в соответствии со схемами приложения нагрузок на опору, изображенную на рис. 8.9.

Рис. 8.9. Расчетная схема временной опоры из элементов МИК-С: 1 – устройство скольжения
1
Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №14 - открытая онлайн библиотека Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №15 - открытая онлайн библиотека
0,5 м
2 м
1
Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №16 - открытая онлайн библиотека

· Доля продольной нагрузки WP, приходящаяся на временную опору, может быть определена по аналогии с нагрузкой на опору от сил трения (8.19):

Wв.о. = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №17 - открытая онлайн библиотека . (8.20)

· Нагрузка от давления продольного ветра непосредственно на конструкцию временной опоры составляет

Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №18 - открытая онлайн библиотека = Нв.о. Вв.о. w j, (8.21)

где j – коэффициент заполнения для конструкций МИК-С (табл. 4.11).

· Нагрузка на все пролетное строение от давления поперечного ветра составляет Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №19 - открытая онлайн библиотека = L H w, а доля этой нагрузки, приходящаяся на временную опору, по аналогии с предыдущим (8.20) составляет

Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №20 - открытая онлайн библиотека = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №21 - открытая онлайн библиотека . (8.22)

К нагрузке от поперечного ветра необходимо ввести коэффициент сочетания nс = 0,9 . Тогда расчетная нагрузка составит

Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №22 - открытая онлайн библиотека = nс Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №20 - открытая онлайн библиотека . (8.23)

· Нагрузка от давления поперечного ветра на конструкцию временной опоры

Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №24 - открытая онлайн библиотека = nс Нв.о. вв.о. w j, (8.24)

где вв.о. = 3 м – ширина опоры, усиленной дополнительными стойками.

· Усилия в стойках временной опоры определяют:

а) по первому сочетанию нагрузок (рис. 8.9) наибольшее усилие возникает в нижнем сечении крайней правой стойки:

NСТ1 = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №25 - открытая онлайн библиотека , (8.25)

где Mw = Wв.о.в.о.+ hус) + Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №18 - открытая онлайн библиотека 0,5 Нв.о. – момент от ветровой нагрузки;
MT = Tв.о. (Hв.о. + hус)– момент от сил трения; R – вертикальная нагрузка на опору(8.18); G = gf (G1 + G2) – нагрузка от собственного веса временной опоры (G1 – вес основных конструкций опоры, G2 – вес оголовка); n – количество стоек временной опоры; nр – количество стоек в крайнем ряду.

б) по второму сочетанию нагрузок не учитывают давление ветра на опору вдоль надвижки. Поэтому усилие в нижнем сечении правой крайней стойки

Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №27 - открытая онлайн библиотека = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №28 - открытая онлайн библиотека . (8.26)

Кроме того, при втором сочетании нагрузок учитывают давление на опору поперечного ветра. Усилие в нижнем сечении крайней правой стойки от давления поперечного ветра (рис. 8.9)

Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №29 - открытая онлайн библиотека = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №30 - открытая онлайн библиотека , (8.27)

где Mw = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №20 - открытая онлайн библиотекав.о.+ hec) + Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №24 - открытая онлайн библиотека 0,5 Нв.о..

Суммарное расчетное усилие в нижнем сечении крайней правой стойки

NСТ2 = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №27 - открытая онлайн библиотека + Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №29 - открытая онлайн библиотека .

Для расчета стойки из полученных усилий NСТ1 и NСТ2 выбирают большее усилие и сравнивают его с допускаемой на нее нагрузкой [N] (прил. 7)

NСТ ≤ [N].

Сечение стойки может быть проверено также по формуле

s = Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №35 - открытая онлайн библиотека , (8.28)

где А – площадь сечения стойки; Расчеты опор при надвижке пролетных строений - №36 - открытая онлайн библиотека – коэффициент продольного изгиба.

При недостаточном сечении сдвоенных стоек диаметром 159 мм, принимают стойки диаметром 203 мм и уточняют расчет с увеличенным весом опоры. При неудовлетворительных результатах предусматривают спаренные по фасаду моста башни из элементов МИК-С или проектируют временную опору из толстостенных труб диаметром 1020 (1420) мм, в том числе, наклонных по фасаду моста.