Принципы расчета мостовых конструкций

Принципы расчета мостовых конструкций

При расчете элементов опор и пролетных строений на основе действующих нормативов определяют в первую очередь основные силовые воздействия от возможных нагрузок: собственного веса сооружения, подвижной нагрузки (поездов, автомобилей, пешеходов), ветровой и ледовой нагрузок, колебания температуры и др. Затем в соответствии с положениями строительной механики определяют вызываемые этими воздействиями основные усилия растяжения и сжатия, изгибающие моменты, поперечные силы и т. п. По выявленным наибольшим их значениям устанавливают размеры элементов конструкций. При этом учитывают вид и качество материала и способность его выдерживать нагрузки в течение всего периода нормальной эксплуатации проектируемого сооружения. Нормальной является эксплуатация, осуществляемая при бесперебойном и плавном движении транспортных средств без ограничения их нормативного веса и проектных скоростей, а также не требующая усиленного надзора, повышенного текущего содержания внеочередного ремонта сооружения.

При расчете мостовых конструкций предусматривают запасы прочности, которые должны исключать возможность разрушения сооружения от всяких непредвиденных расчетом нагрузок и других, особо неблагоприятных, внешних воздействий, ухудшения свойств материала и т. п. Создаваемые запасы позволяют обеспечить необходимую долговечность и надежность сооружения.

Искусственные сооружения рассчитывали по давно установившемуся способу — сравнением напряжений и деформаций (определяемых расчетом в элементах сооружения) от нормативных силовых воздействий, с допускаемыми напряжениями и деформациями, установленными для выбранного материала конструкции. Коэффициент запаса по прочности определяли отношением возникающих напряжений в элементах при разрушении материала конструкций к допускаемым напряжениям от расчетной нагрузки. Для металлических мостов этот коэффициент запаса принимали в пределах 2,2-3.

В настоящее время применяют более прогрессивный расчет мостов — по методу предельных состояний. Предельным состоянием сооружения принято называть такое, при котором его конструкции уже не могут нормально и безопасно эксплуатироваться. Расчет мостов и труб выполняют по трем предельным состояниям.

Первое предельное состояние характеризуется потерей устойчивости положения, общей потерей устойчивости формы, местной потерей устойчивости формы; хрупким, вязким или усталостным характером разрушения; сдвигом или выпиранием грунта в основании сооружения; чрезмерными и недопустимыми резонансными колебаниями. Второму предельному состоянию соответствует возникновение предельных деформаций, затрудняющих нормальную эксплуатацию сооружения из-за значительных упругих или остаточных прогибов, осадок, смещений углов поворота. Третье предельное состояние соответствует появлению трещин, по своей величине опасных для эксплуатации и снижающих срок службы сооружения.

Основное отличие расчета сооружений по методу предельных состояний состоит в том, что создаваемые в конструкции запасы принимают дифференцированными в зависимости от величины расчетных нагрузок, возможного сопротивления материала элементов и других условий. Расчет по предельным состояниям позволяет проектировать сооружения более экономично и надежно, чем по старому методу.

При расчете конструкций моста по предельным состояниям в первую очередь устанавливают по нормам расчетные значения внешних нагрузок (поезда, колонны автомобилей и др.), а также расчетные сопротивления материала конструкции.

Комментарии запрещены.