Расчет элементов ортотропной плиты по устойчивости

Ш.10 Местная устойчивость листа настила между продольными ребрами, продольных полосовых ребер, свесов поясов тавровых продольных и поперечных ребер должна быть обеспечена согласно 8.45 и 8.47, а стенки тавровых ребер – согласно приложению Х. При этом следует выбирать наиболее невыгодную комбинацию напряжений от изгиба ортотропной плиты между главными балками и совместной ее работы с главными балками пролетного строения.

Ш.11 Общая устойчивость листа настила, подкрепленного продольными ребрами, должна быть обеспечена поперечными ребрами.

Момент инерции поперечных ребер I_s (по Ш.3) сжатой (сжато-изогнутой) ортотропной плиты следует определять по формуле

, (Ш.11)

где a – коэффициент, определяемый по таблице Ш.3;

y – коэффициент, принимаемый равным: 0, 055 при k = 1; 0, 15 при k = 2; 0, 20 при

k 3;

k – число продольных ребер рассчитываемой ортотропной плиты;

L – расстояние между стенками главных балок или центрами узлов геометрически

неизменяемых поперечных связей;

l – расстояние между поперечными ребрами;

I_sl – момент инерции полного сечения продольного ребра (по Ш.3);

s _xc – действующие напряжения в листе настила от совместной работы ортотропной

плиты с главными балками пролетного строения, вычисленные в

предположении упругих деформаций стали;

s _{x, cr, ef} – напряжение, вычисленное по таблице 8.23 по значению s _{x, cr} = s _xc.

Т а б л и ц а Ш.3

Допускается также определять s _{x, cr, ef} по следующей формуле

. (Ш.12)

П р и м е ч а н и е – Коэффициент w определяется по формуле w = s _xc /(j₀ R_y), где j₀ следует находить по таблице Ш.4 в Ш.12 при l_ef = l.

Для сжатой ортотропной плиты, не воспринимающей местной нагрузки, в формуле (Ш.11) коэффициент a следует принимать равным 2, 025, что обеспечивает равенство расчетной длины l_ef продольных ребер расстоянию между поперечными ребрами l.

Ш.12 Расчет по общей устойчивости ортотропной плиты в целом (сжатой и сжато-изогнутой) при обеспечении условия (Ш.11) следует выполнять по формуле

, (Ш.13)

где s _xc – см. Ш.11;

j₀ – коэффициент продольного изгиба, принимаемый по таблице Ш.4 в

зависимости от гибкости l₀;

m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 8.15 в 8.19.

Гибкость следует определять по формуле

, (Ш.14)

где l_ef – расчетная (свободная) длина продольных ребер, определяемая из выражения . Коэффициент w находят из таблицы Ш.3 по значению

; (Ш.15)

I_s, I_sl и l – см. Ш.3;

a – расстояние между продольными ребрами;

t_h – толщина листа настила;

x – коэффициент, принимаемый равным 1, 0 – для ортотропной плиты нижнего

пояса и по таблице Ш.5 – для плиты верхнего пояса коробчатых главных

балок;

А – площадь полного сечения продольного ребра;

– (здесь I_t – момент инерции полного сечения продольного ребра при

чистом кручении).

Сжато-изогнутую ортотропную плиту железнодорожных мостов на общую устойчивость следует проверять по формуле (8.35), принимая гибкость по формуле (Ш.14) при x = 1, 0.

Т а б л и ц а Ш.4

Т а б л и ц а Ш.5

Ш.13 Тавровые продольные ребра (рисунок Ш.1, в, г) сжатой ортотропной плиты нижнего пояса коробчатых главных балок при изгибно-крутильной форме потери устойчивости следует рассчитывать по формуле (Ш.13), принимая коэффициент продольного изгиба j₀ в зависимости от гибкости l₁.

Гибкость l₁ следует определять по формуле

, (Ш.16)

где

l – см. Ш.3;

h_w – высота стенки ребра толщиной t_w (рисунок Ш.1, г);

е – расстояние от центра тяжести полки шириной b_f, толщиной t_f до центра

тяжести таврового продольного ребра (рисунок Ш.1, г);

I_y, I_z – соответственно момент инерции сечения таврового продольного ребра

относительно горизонтальной оси у и вертикальной оси z;

(Ш.17)

(Ш.18)

(Ш.19)

Для обеспечения местной устойчивости элементов таврового сечения продольного ребра толщина полки и стенки должна удовлетворять требованиям 8.45:

при b_f > 0, 3 h_f продольное ребро полного сечения следует считать двутавром;

при b_f = 0 продольное ребро полного сечения следует считать тавром;

при 0 < b_f £ 0, 3 h_w требования к толщине стенки определяются по линейной интерполяции между нормами для двутавра и тавра (b_f = 0).