Проверки элементов мостов арочных и комбинированных систем

Проверки элементов пролетных строений мостов арочных и комбинированных систем на прочность, устойчивость и выносливость.

Жесткие арки и балки жесткости, выполняющие одновременно функции затяжек, воспринимают продольную силу и изгибающий момент. Краевые напряжения в них определяют по двухчленной формуле:


R' принимают равным R₀ при:


N и М должны быть определены при одном и том же положении временной нагрузки на пролетном строении, но невыгоднейшее положение этой нагрузки является неопределенным, поскольку формы линий влияния для N и М различны.

При эскизном проектировании временную нагрузку обычно устанавливают так, чтобы получить наибольшее значение изгибающего момента и при этом положении нагрузки определяют также и продольную силу.

При выполнении уточненных расчетов невыгоднейшее положение временной нагрузки раздельно для определения максимальных краевых напряжений в верхнем и нижнем поясах устанавливают при помощи линий влияния для ядровых моментов.

Эти линии влияния строят так же, как и линии влияния для центрального момента на основе равенства (9) или (17), но вместо координат х и у центра тяжести рассматриваемого сечения нужно пользоваться координатами x_в и у_в, х_н и у_н верхней и нижней ядровых точек.


Выражение (22) является условием прочности. Оно же может служить и для проверки выносливости при условии, что усилия N и М вычисляют без учета коэффициентов перегрузки, а расчетное сопротивление R' умножают на коэффициент γ, меньший единицы.

Общую устойчивость жестких сплошных арок проверяют по формуле:


Коэффициент продольного изгиба φ принимают по таблицам п. 421 (СН 200-62) в зависимости от гибкости и относительно эксцентриситета i арки в плоскости изгиба.

Для вычисления гибкости λ=l₀/r необходимо знать свободную длину арки l₀. Свободная длина арки в ее плоскости зависит от формы искривления арки при потере устойчивости, форма же искривления зависит, в свою очередь, от наличия и числа шарниров в арке и ее пологости.

В общем случае свободную длину арки постоянного сечения в плоскости ее кривизны определяют по формуле:


Величину к принимают в соответствии с формулами и таблицей п. 411, СН 200-62.

Относительный эксцентриситет арки определяют по формуле:


где e₀=M_max/N — эксцентриситет сжимающего усилия в плоскости изгиба; ρ=W_бр/F_бр — ядровое расстояние по направлению эксцентриситета.

Свободную длину арки при проверке устойчивости против выпучивания из плоскости ее кривизны принимают равной расстоянию между примыкающими к ней узлами продольных связей между арками.