Саламахин П.М. Инженерные сооружения в транспортном строительстве (Книга 1)

Подождите немного. Документ загружается.

101

èñïîëüçîâàíèåì ñïîñîáà âíåöåíòðåííîãî ñæàòèÿ èëè ñïîñîáà óï-

ðóãèõ îïîð.

Ïðè ðàñ÷åòå êëååíûõ áàëîê íà èçãèá ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïî

êëååâûì øâàì ñäâèãè íå ïðîèñõîäÿò, íàïðÿæåíèÿ â áàëêàõ âû-

÷èñëÿþò êàê äëÿ ñïëîøíûõ ñå÷åíèé ïî îáû÷íîé ôîðìóëå

σ= ≤

(5.26)

Ðàñ÷åòíîå ñîïðîòèâëåíèå êëååíîé äðåâåñèíû èçãèáó ïðèíèìà-

þò ñ ó÷åòîì òîëùèíû ñêëåèâàåìûõ äîñîê, âûñîòû êëååíûõ áàëîê

è ïîðîäû äðåâåñèíû ïî òàáë. 98, 99 è 101 ÑÍèÏ 2.05.03-84*.

Íà ñêàëûâàíèå êëååíûå áàëêè ïðîâåðÿþò ïî ôîðìóëå

dab

τ= ≤

(5.27)

ãäå Q  ðàñ÷åòíîå çíà÷åíèå ïîïåðå÷íîé ñèëû â ðàññìàòðèâàåìîì

ñå÷åíèè; S  ñòàòè÷åñêèé ìîìåíò ÷àñòè ñå÷åíèÿ, ðàñïîëîæåííîé

íàä ïëîñêîñòüþ, â êîòîðîé âû÷èñëÿþò íàïðÿæåíèå; I  ìîìåíò

èíåðöèè ñå÷åíèÿ áàëêè; b  øèðèíà êëååâîãî øâà â ïðîâåðÿåìîì

ìåñòå; R

dab

 ðàñ÷åòíîå ñîïðîòèâëåíèå ñêàëûâàíèþ äðåâåñèíû

âäîëü âîëîêîí.

Ïðîãèá êëååâûõ áàëîê îïðåäåëÿþò ñ ó÷åòîì ïîäàòëèâîñòè êëå-

åâûõ øâîâ. Âëèÿíèå ïîäàòëèâîñòè øâîâ íà ïðîãèáû êëååíûõ áà-

ëîê äîïóñêàåòñÿ ó÷èòûâàòü óâåëè÷åíèåì ïðîãèáîâ íà 20 %.

5.5. Основы расчета пролетных строений

с деревометаллическими фермами

и дощато>гвоздевыми балками

Ïðè ðàñ÷åòå ôåðì Ãàó Æóðàâñêîãî èñõîäÿò èç äîïóùåíèÿ,

÷òî ñîåäèíåíèÿ ýëåìåíòîâ â óçëàõ øàðíèðíûå. Çà ñ÷åò íàòÿæåíèÿ

ìåòàëëè÷åñêèõ òÿæåé â óçëàõ ôåðìû îáåñïå÷èâàåòñÿ îáæàòèå, ïðè

ýòîì â ýëåìåíòàõ ôåðìû âîçíèêàþò äîïîëíèòåëüíûå óñèëèÿ. Îä-

íàêî ýòè óñèëèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ óñèëèÿìè îò âðåìåííîé è ïîñòî-

ÿííîé íàãðóçîê íåâåëèêè. Ïîýòîìó ïðè ðàñ÷åòå ôåðì ÃàóÆó-

ðàâñêîãî óñèëèÿ, ïîëó÷àåìûå îò íà÷àëüíîãî íàòÿæåíèÿ òÿæåé, íå

ó÷èòûâàþò.

Äåðåâÿííûå ïîÿñà ôåðì ÃàóÆóðàâñêîãî ïî êîíñòðóêòèâíûì

ñîîáðàæåíèÿì ïðèíèìàþò îäèíàêîâîãî ñå÷åíèÿ ïî âñåé äëèíå

ïðîëåòà. Â ñâÿçè ñ ýòèì äîñòàòî÷íî ðàññ÷èòàòü òîëüêî ýëåìåíòû â

ñðåäíèõ ïàíåëÿõ. Ðàñêîñû è ñòîéêè ìîãóò èìåòü ðàçíîå ñå÷åíèå,

ïîýòîìó âñå ïîäëåæàò ðàñ÷åòó. Óñèëèÿ â ýëåìåíòàõ ôåðì ïîëó÷àþò

çàãðóæåíèåì ñîîòâåòñòâóþùèõ ëèíèé âëèÿíèÿ (ðèñ. 5.7), ãäå α 

óãîë íàêëîíà ðàñêîñîâ.

102

Íàèáîëüøèå óñèëèÿ â ïîÿñàõ è îïîðíûõ ðàñêîñàõ îïðåäåëÿþò

çàãðóæåíèåì ñîîòâåòñòâóþùèõ îäíîçíà÷íûõ ëèíèé âëèÿíèÿ ïî âñåé

äëèíå ïðîëåòà:

N = (q

ï.÷

fï.÷

+ qγ

+ νη

fν

+ q

fò

)ω + P γ

+ y

), (5.28)

ãäå q

ï.÷

 ïîñòîÿííàÿ íàãðóçêà îò âåñà ïðîåçæåé ÷àñòè íà 1 ì

ôåðìû; q  ïîñòîÿííàÿ íàãðóçêà îò âåñà ôåðìû è ñâÿçåé íà 1 ì

ôåðìû; γ

fï.÷

, γ

 êîýôôèöèåíòû íàäåæíîñòè ïî íàãðóçêå äëÿ

ïðîåçæåé ÷àñòè è ôåðìû; ω  ïëîùàäü ëèíèè âëèÿíèÿ óñèëèÿ â

ðàññìàòðèâàåìîì ýëåìåíòå ïîÿñà èëè â îïîðíîì ðàñêîñå; γ

, γ

fν

f ò

 êîýôôèöèåíòû íàäåæíîñòè ïî íàãðóçêå äëÿ òåëåæêè, ðàâ-

íîìåðíî-ðàñïðåäåëåííîé íàãðóçêè è òîëïû íà òðîòóàðàõ; η

 êîýôôèöèåíòû ïîïåðå÷íîé óñòàíîâêè äëÿ òåëåæêè, ðàâíî-

ìåðíî ðàñïðåäåëåííîé íàãðóçêè è òîëïû íà òðîòóàðàõ; y



îðäèíàòû ëèíèè âëèÿíèÿ óñèëèÿ ïîä êîëåñàìè òåëåæêè; P  óñè-

ëèå îò êîëåñ òåëåæêè; ν, q

 èíòåíñèâíîñòü ðàâíîìåðíî ðàñïðå-

äåëåííîé íàãðóçêè îò àâòîìîáèëåé è îò òîëïû íà òðîòóàðàõ.

Óñèëèÿ âî âñåõ âîñõîäÿùèõ ðàñêîñàõ, êðîìå îïîðíîãî, îïðåäå-

ëÿþò ïî ôîðìóëå

= (q

ï.÷

fï.÷

+ qγ

fqò

)(ω

+ ω

) + P γ

+ y

) +

+ (νγ

fν

+ q

fò

)ω

, (5.29)

ãäå ω

è ω

 ïëîùàäè ó÷àñòêîâ ëèíèè âëèÿíèÿ ñî ñâîèìè çíàêà-

ìè (ñæàòèå  îòðèöàòåëüíîå, ðàñòÿæåíèå  ïîëîæèòåëüíîå).

Ïðè îïðåäåëåíèè óñèëèé â íèñõîäÿùèõ ðàñêîñàõ èñõîäÿò èç

òîãî, ÷òî îíè âêëþ÷àþòñÿ â ðàáîòó, êîãäà âîñõîäÿùèé ðàñêîñ

Ðèñ. 5.7. Ëèíèè âëèÿíèÿ óñèëèé â ýëåìåíòàõ ôåðìû ÃàóÆóðàâñêîãî

103

âûêëþ÷àåòñÿ èç ðàáîòû è âñÿ íàãðóçêà â ïàíåëè â âèäå ñæèìà-

þùåãî óñèëèÿ ïåðåäàåòñÿ íà íèñõîäÿùèé ðàñêîñ.

Â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî ïðè ðàñêîñíîé ðåøåòêå ëèíèÿ âëèÿíèÿ íèñ-

õîäÿùåãî ðàñêîñà ÿâëÿåòñÿ çåðêàëüíûì îòðàæåíèåì ëèíèè âëè-

ÿíèÿ âîñõîäÿùåãî ðàñêîñà òîé æå ïàíåëè, ñæèìàþùåå óñèëèå,

äåéñòâóþùåå îò âðåìåííîé íàãðóçêè â íèñõîäÿùåì ðàñêîñå, ìîæíî

îïðåäåëèòü çàãðóæåíèåì ïîëîæèòåëüíîãî ó÷àñòêà ëèíèè âëèÿíèÿ

âîñõîäÿùåãî ðàñêîñà, ò.å.

= (q

ï.÷

fï.÷

+ qγ

fqò

)(ω

+ ω

) + P γ

+ y

) +

+ (νγ

fν

+ q

fò

)ω

. (5.30)

Íàèáîëüøèå óñèëèÿ â òÿæàõ îïðåäåëÿþò, çàãðóæàÿ âðåìåííîé

íàãðóçêîé ïîëîæèòåëüíûé ó÷àñòîê ëèíèè âëèÿíèÿ óñèëèÿ â òÿæå:

N = (q

ï.÷

fï.÷

+ qγ

fqò

)(ω

+ ω

) + P γ

+ y

) +

+ (νγ

fν

+ q

fò

)ω

. (5.31)

Òàê êàê ñå÷åíèÿ âåðõíåãî è íèæíåãî ïîÿñîâ ñîõðàíÿþòñÿ ïî-

ñòîÿííûìè ïî âñåé äëèíå ïðîëåòà, òî ïîäáîð ñå÷åíèÿ ïîÿñîâ

ôåðìû ïðîèçâîäÿò ïî óñèëèÿì, ñîîòâåòñòâóþùèì ñðåäíåé ïàíå-

ëè ôåðìû.

Ïðî÷íîñòü ðàñòÿíóòîãî ïîÿñà ïðîâåðÿþò ïî ôîðìóëå

íò

σ= ≤

(5.32)

ãäå N  ðàñ÷åòíîå óñèëèå â íèæíåì ïîÿñå; F

íò

 ïëîùàäü ïîÿñà ñ

ó÷åòîì îñëàáëåíèé; R

 ðàñ÷åòíîå ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëà íà ðà-

ñòÿæåíèå.

Ïðî÷íîñòü è óñòîé÷èâîñòü ñæàòûõ ïîÿñà è ðàñêîñîâ ïðîâåðÿþò

ïî ôîðìóëàì:

σ = N

íò

≤ R

; σ = N

/(ϕF

áð

) ≤ R

, (5.33)

ãäå N

 ñæèìàþùåå óñèëèå â ïîÿñå èëè ðàñêîñå; F

áð

 ïëîùàäü

ñæàòîãî ïîÿñà áåç ó÷åòà îñëàáëåíèé, åñëè îíè ñîñòàâëÿþò íå áî-

ëåå 25 %; ϕ  êîýôôèöèåíò ïîíèæåíèÿ íåñóùåé ñïîñîáíîñòè öåí-

òðàëüíî-ñæàòûõ ýëåìåíòîâ, îïðåäåëÿåìûé â çàâèñèìîñòè îò ðàñ-

÷åòíîé ãèáêîñòè λ ïî ôîðìóëàì:

ϕ = 1 − 0,8 (λ/100)

ïðè λ ≤ 70;

ϕ = 3 000/λ

ïðè λ > 70.

Ñâîáîäíóþ äëèíó ñæàòûõ ýëåìåíòîâ â ïëîñêîñòè ôåðìû ïðè-

íèìàþò ðàâíîé ðàññòîÿíèþ îò öåíòðà óçëà äî òî÷êè ïåðåñå÷åíèÿ

ðàñêîñîâ, èç ïëîñêîñòè ôåðìû  ðàâíîé ïîëíîé äëèíå ðàñêîñà,

óìíîæåííîé íà êîýôôèöèåíò η, ó÷èòûâàþùèé óäåðæèâàþùåå äåé-

ñòâèå îáðàòíîãî ðàñêîñà:

η= +

íî íå ìåíåå 0,5.

104

Çäåñü I

 ìîìåíò èíåðöèè ñå÷åíèÿ âñòðå÷íîãî íåðàáîòàþùå-

ãî ðàñêîñà; I

 ìîìåíò èíåðöèè ñå÷åíèÿ ðàññ÷èòûâàåìîãî ñæà-

òîãî ðàñêîñà ïðè èçãèáå èç ïëîñêîñòè ôåðìû.

Ïðî÷íîñòü ìåòàëëè÷åñêèõ òÿæåé íà ðàñòÿæåíèå îïðåäåëÿþò ïî

ôîðìóëå (5.32) ñ ó÷åòîì îñëàáëåíèÿ ïëîùàäè ñå÷åíèÿ íàðåçêîé,

Ðàñ÷åò óçëîâ è ñîïðÿæåíèé. Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè óçëîâ ôåðìû

ÃàóÆóðàâñêîãî ïðîèçâîäÿò ñëåäóþùèå ðàñ÷åòû:

• ïðîâåðÿþò íà ñìÿòèå òîðöû ðàñêîñîâ â ìåñòàõ èõ îïèðàíèÿ â

óãîëêè óçëîâûõ ïîäóøåê;

• ïðîâåðÿþò íà ñìÿòèå âåðõíèé ïîÿñ ïîä óïîðíûìè óãîëêàìè

óçëîâûõ ïîäóøåê íà äåéñòâèå âåðòèêàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé óñèëèÿ

â ðàñêîñå;

• îïðåäåëÿþò íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî ãëóõèõ ìåòàëëè÷åñêèõ

íàãåëåé äëÿ ïðèêðåïëåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ óçëîâûõ ïîäóøåê ê äå-

ðåâÿííîìó ïîÿñó.

Ïðè ðàñ÷åòå äîùàòî-ãâîçäåâûõ ôåðì èñõîäÿò èç ïðåäïîñûëêè,

÷òî èçãèáàþùèé ìîìåíò âîñïðèíèìàåòñÿ ïîÿñàìè, à ïîïåðå÷íàÿ

ñèëà  ñòåíêàìè. Â ñâÿçè ñ ýòèì óñèëèÿ â ïîÿñàõ äîùàòî-ãâîçäå-

âîé ôåðìû îïðåäåëÿþò ïî ôîðìóëå

N = M/h

, (5.34)

ãäå Ì  ðàñ÷åòíûé èçãèáàþùèé ìîìåíò â îäíîé, íàèáîëåå íà-

ãðóæåííîé ôåðìå; h

 ðàñ÷åòíàÿ âûñîòà ôåðìû.

Ïðî÷íîñòü ïîÿñîâ ïðîâåðÿþò äëÿ ñå÷åíèÿ â ñåðåäèíå ïðîëåòà.

Ðàñ÷åòíûé èçãèáàþùèé ìîìåíò îò ñîáñòâåííîãî âåñà ïðîëåòíîãî

ñòðîåíèÿ è âðåìåííîé íàãðóçêè:

M = (q

ï.÷

fï.÷

+ qγ

+ νγ

fν

+ q

)ω + P γ

+ y

), (5.35)

ãäå ω  ïëîùàäü ëèíèè âëèÿíèÿ èçãèáàþùåãî ìîìåíòà â ñåðåäè-

íå ïðîëåòà ôåðìû; y

 îðäèíàòû ýòîé ëèíèè âëèÿíèÿ ïîä

êîëåñàìè òåëåæêè.

Ðèñ. 5.8. Ñõåìà äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñäâèãàþùåé ñèëû â ïîÿñàõ íà 1 ì äëèíû:

à  â ïðîäîëüíîì íàïðàâëåíèè; á  â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè

105

Ñå÷åíèÿ âåðõíåãî è íèæíåãî ïîÿñîâ ïðèíèìàþò îäèíàêîâûìè

ïî óñëîâèþ ïðî÷íîñòè íà ðàñòÿæåíèå ñ ó÷åòîì âîçìîæíîãî îñ-

ëàáëåíèÿ ðàñòÿíóòîãî ïîÿñà íàãåëÿìè â ìåñòå ñòûêà:

áð

1, 25 .

(5.36)

Ïî íàéäåííîé ïëîùàäè F

áð

âûáèðàþò ñ ó÷åòîì ñîðòàìåíòà è

êîíñòðóêòèâíûõ ñîîáðàæåíèé íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî äîñîê.

×èñëî ãâîçäåé, íåîáõîäèìîå äëÿ ïðèêðåïëåíèÿ ïîÿñà ê ñòåí-

êå, îïðåäåëÿþò èç óñëîâèÿ âîñïðèÿòèÿ èìè ñäâèãàþùåé ñèëû,

âîçíèêàþùåé ìåæäó ïîÿñîì è ñòåíêîé. Ñäâèãàþùàÿ ñèëà ìåæäó

ïîÿñîì è ñòåíêîé ïîÿâëÿåòñÿ âñëåäñòâèå òîãî, ÷òî óñèëèå â ïîÿñå

ïî äëèíå èçìåíÿåòñÿ, ÷òî â ñâîþ î÷åðåäü ÿâëÿåòñÿ ðåçóëüòàòîì

âîçäåéñòâèÿ íà ïîÿñ âîñõîäÿùèõ è íèñõîäÿùèõ ðàñêîñîâ

(ðèñ. 5.8, à).

Ñäâèãàþùóþ ñèëó íà 1 ì äëèíû ïîÿñà â îáùåì ñëó÷àå îïðåäå-

ëÿþò êàê ïåðâóþ ïðîèçâîäíóþ îò óñèëèÿ â ïîÿñàõ ïî äëèíå, ò.å.

() () () () ()

()

dN d M x M x h x h x M x

dx dx h h x

′′



−

== =





(5.37)

Â ñâÿçè ñ òåì ÷òî Ì′(õ) = Q (õ), à ïåðâàÿ ïðîèçâîäíàÿ îò âûñî-

òû áàëêè ïî åå äëèíå ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíà êàê tgβ, çàïèøåì

îêîí÷àòåëüíî

() ()tg

()

Qx Nx

−β

(5.38)

Äëÿ áàëîê ñ ïàðàëëåëüíûìè ïîÿñàìè tgβ = 0, â ýòîì ñëó÷àå

()

(5.39)

Âû÷èñëåííàÿ ñèëà Ò, êÍ/ì, ñäâèãàåò âåòâè ïîÿñà (ñì. ðèñ. 5.8,

à) îòíîñèòåëüíî ñòåíêè êàê åäèíîãî öåëîãî. Ýòîìó ñìåùåíèþ

ïðîòèâîäåéñòâóþò ãâîçäè. Êàæäûé èç íèõ ïðè ýòîì ðàáîòàåò êàê

äâóñðåçíûé íàãåëü (ðèñ. 5.8, á).

Íåîáõîäèìîå ÷èñëî ãâîçäåé íà 1 ì ïîÿñà äëÿ ïðèñîåäèíåíèÿ

åãî ê ñòåíêå íàõîäèòñÿ êàê íàèáîëüøåå èç äâóõ çíà÷åíèé:

ïî óñëîâèþ ñìÿòèÿ êðàéíèõ ýëåìåíòîâ

1, 25 ;

(5.40)

ïî óñëîâèþ ñìÿòèÿ ñòåíêè

1, 25 ,

(5.41)

106

ãäå T

 ðàñ÷åòíàÿ íåñóùàÿ ñïîñîáíîñòü ãâîçäÿ, êÍ, íà îäèí óñ-

ëîâíûé ñðåç ïî óñëîâèþ ñìÿòèè êðàéíåãî ýëåìåíòà òîëùèíîé a;

 ðàñ÷åòíàÿ íåñóùàÿ ñïîñîáíîñòü ãâîçäÿ, êÍ, íà îäèí óñëîâ-

íûé ñðåç ïî óñëîâèþ ñìÿòèÿ êðàéíåãî ýëåìåíòà íà ãëóáèíå çàäåë-

êè ãâîçäÿ à

= l − à

−

1,5d  3 ⋅ 0,2; Ò

 ðàñ÷åòíàÿ íåñóùàÿ ñïîñîá-

íîñòü ãâîçäÿ, êÍ, íà îäèí óñëîâíûé ñðåç ïî óñëîâèþ ñìÿòèÿ ñòåíêè

òîëùèíîé ñ; 1,25  êîýôôèöèåíò, êîòîðûé ó÷èòûâàåò íåîáõîäè-

ìîñòü óâåëè÷åíèÿ êîëè÷åñòâà ãâîçäåé â ñâÿçè ñ âîçìîæíûì èõ

ïîïàäàíèåì â ùåëè ìåæäó äîñîê ïåðåêðåñòíîé ñòåíêè.

Çíà÷åíèÿ Ò

, Ò

à1

, Ò

âû÷èñëÿþò ïî ôîðìóëàì òàáë. 102 ÑÍèÏ

2.05.03-84 èëè ïðèíèìàþò ïî ñïåöèàëüíûì òàáëèöàì â çàâèñèìî-

ñòè îò äèàìåòðà ãâîçäåé è ñîîòâåòñòâåííî òîëùèíû êðàéíåãî ýëå-

ìåíòà à, ãëóáèíû à

çàäåëêè ãâîçäÿ â ïðîòèâîïîëîæíóþ ïîÿñíóþ

äîñêó è òîëùèíû ñòåíêè ñ. Ïðèíÿòîå ÷èñëî ãâîçäåé ðàññòàíàâëè-

âàþò íà 1 ì ïîÿñíûõ äîñîê â ïðîäîëüíîì è ïîïåðå÷íîì íàïðàâëå-

íèÿõ ñ ñîáëþäåíèåì óñòàíîâëåííûõ íîðì èõ ðàññòàíîâêè (ðèñ. 5.9):

≥ 15d

ãâ

; S

≥ 4d

ãâ

; S

≥ 4d

ãâ

. (5.42)

Çäåñü âàæíî îòìåòèòü, ÷òî íîðìó S

≥ 15d

ãâ

íåîáõîäèìî ñîáëþ-

äàòü íå òîëüêî äëÿ ïîÿñíûõ äîñîê, íî è äëÿ äîñîê ïåðåêðåñòíîé

ñòåíêè. Ýòî âûçûâàåò íåîáõîäèìîñòü ðàññòàíîâêè âåðõíåãî ðÿäà

ãâîçäåé â âåðõíåì ïîÿñå è íèæíåãî ðÿäà ãâîçäåé â íèæíåì ïîÿñå

íà ðàññòîÿíèè S

≥ 15d

ãâ

sin α îò íàðóæíûõ êðîìîê ïîÿñíûõ äîñîê.

Òàê êàê α = 45°, òî S

≈ 11d

ãâ

Ïî äëèíå ïðîëåòà óñòàíàâëèâàþò îáû÷íî òðè çîíû ãâîçäåâîãî

çàáîÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ èçìåíåíèåì ýïþðû Q è Ò. Êîëè÷åñòâî

ïîÿñíûõ ãâîçäåé â çîíàõ îïðåäåëÿþò ïî íàèáîëüøèì çíà÷åíèÿì Ò

â ïðåäåëàõ ýòèõ çîí.

Êðîìå ãîðèçîíòàëüíîé ñäâèãàþùåé ñèëû ìåæäó ñòåíêîé è ïî-

ÿñîì âîçíèêàåò âåðòèêàëüíàÿ ñäâèãàþùàÿ ñèëà V. Ýòà ñèëà ñòðå-

ìèòñÿ (ñì. ðèñ. 5.8, à) ñäâèíóòü îäíó ïîëîâèíó áàëêè îòíîñèòåëü-

íî äðóãîé ïî âåðòèêàëè.

Ðèñ. 5.9. Ñõåìû äëÿ ðàññòàíîâêè ãâîçäåé â âåðõíåì (à) è íèæíåì (á)

ïîÿñàõ

107

Ýòîìó ïðîòèâîäåéñòâóþò ãâîçäè, ðàáîòàÿ íà îäèí ñðåç â ïëî-

ñêîñòè ìåæäó äîñîê ñòåíêè. Ðàñ÷åòíàÿ íåñóùàÿ ñïîñîáíîñòü ãâîç-

äÿ, Í, íà îäèí ñðåç ïî óñëîâèþ ñìÿòèÿ äðåâåñèíû â ýòîì ñëó÷àå

ñîñòàâèò Ò

à2

. Çíà÷åíèå Ò

à2

íàõîäèòñÿ â çàâèñèìîñòè îò à

ñ ó÷åòîì

òîãî, ÷òî ñîåäèíåíèå â ýòîì ñëó÷àå ðàáîòàåò êàê íåñèììåòðè÷íîå.

Çíà÷åíèå à

íàõîäÿò ïî ôîðìóëå

= ñ/2 + à

Âåðòèêàëüíàÿ ñäâèãàþùàÿ ñèëa V çàâèñèò îò óãëà íàêëîíà äî-

ñîê è èìååò âèä

V = T tgα/2. (5.43)

Çíà÷åíèå tg α ïðè α = 30¾45° èçìåíÿåòñÿ â ïðåäåëàõ îò 0,57 äî 1.

Ñëåäîâàòåëüíî,

V ≥ T/2. (5.44)

Â ñâÿçè c òåì, ÷òî V ≤ T/2, à Ò

> Ò

, ðàñ÷åò íà äåéñòâèå âåðòè-

êàëüíîé ñäâèãàþùåé ñèëû â ïîÿñàõ ïðè ñïëîøíîì ãâîçäåâîì çà-

áîå íå ïðîèçâîäÿò. Îäíàêî â ñëó÷àå áðóñ÷àòûõ ïîÿñîâ òàêîé ðàñ÷åò

îáÿçàòåëåí. Äåéñòâèåì ñèëû V â ýòîì ñëó÷àå îïðåäåëÿþò íåîáõî-

äèìîå êîëè÷åñòâî êîñûõ ãâîçäåé, ñâÿçûâàþùèõ ìåæäó ñîáîé ïî-

ëóáàëêè.

Íà åäèíèöó äëèíû îïîðíîãî ðåáðà æåñòêîñòè ïî äâóì øâàì

ìåæäó äîñêàìè ðåáåð è ñòåíêè âîçíèêàåò îò îïîðíîé ðåàêöèè

âåðòèêàëüíàÿ ñäâèãàþùàÿ ñèëà T

(ðèñ. 5.10). Åå îïðåäåëÿþò ïî

ôîðìóëå

max

−

(5.45)

Ýòà ñäâèãàþùàÿ ñèëà âîñïðèíèìàåòñÿ äâóìÿ ñðåçàìè ãâîçäåé.

Íåîáõîäèìîå ÷èñëî ãâîçäåé äëÿ åå âîñïðèÿòèÿ ïîëó÷èì ïî ôîð-

ìóëàì:

Ðèñ. 5.10. Ñõåìà äëÿ îïðåäåëåíèÿ Ò

è Ò

108

ïî óñëîâèþ ñìÿòèÿ êðàéíèõ ýëåìåíòîâ

1, 25 ;

(5.46)

ïî óñëîâèþ ñìÿòèÿ ñòåíêè

1, 25 .

(5.47)

Çíà÷åíèÿ Ò

, Ò

à1

è Ò

â ýòèõ ôîðìóëàõ èìåþò òîò æå ñìûñë è

çíà÷åíèå, ÷òî è â ôîðìóëàõ (5.40) è (5.41).

Ðàçëîæèâ âåðòèêàëüíóþ ñäâèãàþùóþ ñèëó Ò ïî íàïðàâëåíèÿì

äîñîê ñòåíêè, ïîëó÷èì ñîñòàâëÿþùèå D

è D

(ñì. ðèñ. 5.10). Ãîðè-

çîíòàëüíûå èõ ñîñòàâëÿþùèå Ò

, ðàâíûå ïî çíà÷åíèþ è ïðîòèâî-

ïîëîæíûå ïî çíàêó, ñòðåìÿòñÿ ñäâèíóòü îäíó ïîëîâèíó áàëêè îò-

íîñèòåëüíî äðóãîé ïî øâó ìåæäó äîñîê ñòåíêè.

Ãîðèçîíòàëüíàÿ ñäâèãàþùàÿ ñèëà çàâèñèò îò óãëà α íàêëîíà

äîñîê è îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå

2tg

T =

(5.48)

Ïðè α ≤ 30° tgα ≤ 0,57; Ò

= Ò

Ñëåäîâàòåëüíî, ïðè ìàëûõ óãëàõ íàêëîíà äîñîê ñòåíêè ê ïîÿñó

ãîðèçîíòàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ Ò

, ìîæåò áûòü ðàâíà ïî çíà÷åíèþ

âåðòèêàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé Ò

. Çàìåòèì ïðè ýòîì, ÷òî ñèëà Ò

âîñïðèíèìàåòñÿ äâóìÿ ñðåçàìè êàæäîãî ãâîçäÿ, à Ò

òîëüêî îäíèì.

Â ñâÿçè ñ ýòèì ïðè α < 45° íåîáõîäèìî îïðåäåëÿòü ÷èñëî ãâîçäåé

ïî óñëîâèþ ïðîòèâîäåéñòâèÿ ñäâèãó îäíîé ïîëîâèíû áàëêè îòíî-

ñèòåëüíî äðóãîé. Ýòî ÷èñëî îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå

= 1,25T

, (5.49)

ãäå Ò

à2

 íåñóùàÿ ñïîñîáíîñòü ãâîçäÿ íà óñëîâíûé ñðåç ïðè åãî

çàäåëêå íà äëèíå a

= ñ/2 + à

Çíà÷åíèå Ò

à2

íàõîäÿò ïî ôîðìóëàì òàáë. 102 ÑÍèÏ 2.05.03-84 ñ

ó÷åòîì íåñèììåòðè÷íîãî íàãåëüíîãî ñîåäèíåíèÿ.

Çà ðàñ÷åòíîå ÷èñëî ãâîçäåé äëÿ êðåïëåíèÿ îïîðíîãî ðåáðà ê

ñòåíêå ïðèíèìàþò áîëüøåå èç çíà÷åíèé n

, n

è n

, n

. Íåîáõîäè-

ìî ïîìíèòü, ÷òî ïî ôîðìóëàì ïîëó÷àåòñÿ ÷èñëî ãâîçäåé íà 1 ì

ðåáðà æåñòêîñòè (ïðè óñëîâèè, ÷òî Ò ïðèíèìàþò â Í/ì).

Ãâîçäè â îïîðíîì ðåáðå æåñòêîñòè ðàçìåùàþò ñ ñîáëþäåíèåì

ðàíåå ïðèâåäåííûõ íîðì, ïðèìåíåíèå êîòîðûõ â ýòîì ñëó÷àå íå

èìååò íèêàêèõ îñîáåííîñòåé.

Ïðîãèá äîùàòî-ãâîçäåâûõ áàëîê ñ ïåðåêðåñòíîé ñòåíêîé îïðå-

äåëÿþò ïî îáû÷íûì ôîðìóëàì äëÿ áàëî÷íûõ êîíñòðóêöèé.

109

Ðàñ÷åòíóþ æåñòêîñòü áàëêè ïðèíèìàþò ñ ó÷åòîì ïîäàòëèâîñòè

ãâîçäåâûõ ñîåäèíåíèé (íà 30% ìåíüøå) ïî ôîðìóëå

0,7 ,

EFh

EI =

(5.50)

ãäå Å  ìîäóëü óïðóãîñòè äðåâåñèíû; F  ïëîùàäü ðàáî÷åãî ñå÷å-

íèÿ ïîÿñà áàëêè; h

 ïëå÷î âíóòðåííåé ïàðû ñèë.

Â ôîðìóëå (5.50) êîýôôèöèåíò 0,7 ó÷èòûâàåò âëèÿíèå óïðóãîé

ïîäàòëèâîñòè ãâîçäåâûõ è íàãåëüíûõ ñîåäèíåíèé.

5.6. Особенности расчета деревянных опор

Ïðè ðàñ÷åòå ïðîìåæóòî÷íûõ îïîð äåðåâÿííûõ ìîñòîâ ìàëûõ

ïðîëåòîâ íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü òîëüêî âîçäåéñòâèå âðåìåííîé

íàãðóçêè è ñîáñòâåííîãî âåñà ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ. Â ñâàéíûõ ïðî-

ìåæóòî÷íûõ è êðàéíèõ îïîðàõ ðàññ÷èòûâàþò íàñàäêè è ñâàè, â

ðàìíûõ  íàñàäêè, ñòîéêè, ëåæíè, ïîäêëàäêè è äàâëåíèå íà ãðóíò

ïîä íèìè.

Ïðè îïðåäåëåíèè óñèëèé â ñâàÿõ ñ ó÷åòîì çíà÷èòåëüíîé ïîãîí-

íîé æåñòêîñòè íàñàäîê ìîæíî èñïîëüçîâàòü ñïîñîá âíåöåíòðåííî-

ãî ñæàòèÿ. Ïî îïðåäåëåííîìó äëÿ ìàêñèìàëüíî íàãðóæåííîé ñâàè

íàèáîëüøåìó óñèëèþ ìîæíî óñòàíîâèòü òðåáóåìûé íàèìåíüøèé

äèàìåòð åå â òîíêîì êîíöå èç óñëîâèÿ, ÷òîáû óñèëèå áûëî íå áîëü-

øå íåñóùåé ñïîñîáíîñòè ñâàè. Ðàñ÷åòíóþ ñâîáîäíóþ äëèíó ñâàè

èëè ñòîéêè ïðèíèìàþò â çàâèñèìîñòè îò óñëîâèé çàêðåïëåíèÿ èõ

êîíöîâ. Ñòîéêè ðàìíûõ îïîð ðàññ÷èòûâàþò êàê øàðíèðíî ñîåäè-

íåííûå ñ íàñàäêîé è ëåæíåì. Íàñàäêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåðàç-

ðåçíóþ ìíîãîïðîëåòíóþ áàëêó, îïèðàþùóþñÿ íà ñâàè èëè ñòîéêè.

Ïðè ðàñ÷åòå ýëåìåíòîâ îïîð äåðåâÿííûõ ìîñòîâ ñðåäíèõ ïðî-

ëåòîâ èñõîäÿò èç ñëåäóþùèõ äîïóùåíèé:

• âåðòèêàëüíàÿ íàãðóçêà è ãîðèçîíòàëüíûå óñèëèÿ, äåéñòâó-

þùèå âäîëü ìîñòà, âîñïðèíèìàþòñÿ êîðåííûìè ñâàÿìè;

• ãîðèçîíòàëüíûå óñèëèÿ, äåéñòâóþùèå ïîïåðåê ìîñòà, âîñ-

ïðèíèìàþòñÿ îòêîñíûìè ñâàÿìè è ïåðåäàþòñÿ íà íèõ óêîñèíàìè.

Â îïîðàõ ðàñ÷åòó ïîäëåæàò ñëåäóþùèå ýëåìåíòû:

• êîðåííûå ñâàè è ñòîéêè íà ñæàòèå ñ ïðîäîëüíûì èçãèáîì, à

ñâàè, êðîìå òîãî, íà ïîïåðå÷íûé èçãèá;

• íàñàäêè, ëåæíè, ïðîäîëüíûå áðåâíà, ìàóåðëàòíûå áðóñüÿ íà

ñìÿòèå;

• ïðîäîëüíûå ñõâàòêè íà ñæàòèå ñ ïðîäîëüíûì èçãèáîì;

• óêîñèíû íà ñìÿòèå è ñæàòèå ñ ïðîäîëüíûì èçãèáîì;

• ëîáîâûå âðóáêè íà ñìÿòèå è ñêàëûâàíèå.

Ïðè âû÷èñëåíèè óñèëèé íà ñâàè èëè ñòîéêè ïðèíèìàþò ëè-

íèþ âëèÿíèÿ íàãðóçêè íà îäèí ðÿä ñâàé èëè ñòîåê áàøåííîé îïî-

ðû â ñîîòâåòñòâèè ñ ðèñ. 5.11.

110

Óñèëèå íà îäèí ðÿä ñâàé èëè ñòîåê îò ïîñòîÿííîé è âðåìåí-

íîé íàãðóçîê îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëàì:

()

;

qlc

γ+

(5.51)

2( )

pfp



=γ −





èëè

()

klc

γ+

(5.52)

ãäå l  ðàñ÷åòíûé ïðîëåò; c  øèðèíà îïîðû; q  âåñ 1 ì ïðîëåò-

íîãî ñòðîåíèÿ; P

 âåñ ãóñåíè÷íîé íàãðóçêè; s  äëèíà îïîðíîé

ïîâåðõíîñòè ãóñåíèöû; γ

 êîýôôèöèåíòû íàäåæíîñòè ïî íà-

ãðóçêå.

Ðàñïðåäåëåíèå óñèëèé íà ñâàè îò ïîñòîÿííîé íàãðóçêè ïðèíè-

ìàåòñÿ ðàâíîìåðíûì, à îò âðåìåííîé  ïî âíåöåíòðåííîìó ñæà-

òèþ.

Ïðè ýòîì óñèëèå íà îäíó ñâàþ (ñòîéêó) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîð-

ìóëå

mn m

(5.53)

ãäå m  ÷èñëî ñâàé â êóñòå; n  ÷èñëî êóñòîâ ñâàé â ðÿäó;

η  êîýôôèöèåíò ïîïåðå÷íîé óñòàíîâêè.

Ãîðèçîíòàëüíîå ïðîäîëüíîå óñèëèå Ò íà îïîðó, âîçíèêàþùåå

ïðè òîðìîæåíèè, ñîçäàåò ìîìåíò ÒÍ (ðèñ. 5.12), ãäå Í  ðàññòî-

ÿíèå îò âåðõà íàñàäêè äî íèæíåé ãîðèçîíòàëüíîé ïðîäîëüíîé

ñõâàòêè, à ïðè íàëè÷èè ïîäâîäíûõ ñâÿçåé  äî äíà ðåêè.

Ïðè îòñóòñòâèè ïîäâîäíûõ ñâÿçåé îïîðà äåôîðìèðóåòñÿ ïî ñõå-

ìå, ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 5.12, à. Ñâàè èëè ñòîéêè, ðàñïîëîæåííûå

íèæå ãîðèçîíòàëüíûõ ñõâàòîê, ðàáîòàþò íà èçãèá, à ñâàè, ðàñïî-

ëîæåííûå âûøå ñõâàòîê, ðàáîòàþò íà ðàñòÿæåíèå èëè ñæàòèå ñ

ïðîäîëüíûì èçãèáîì.

Ðèñ. 5.11. Ëèíèÿ âëèÿíèÿ íàãðóçêè íà îäèí ðÿä ñâàè