ръководство за курсово и дипломно проектиране на стоманени мостове в съответствие с европейските норми дулевски

.

З

СЪДЪРЖАНИЕ: 
1. Гранични състояния. Товари и въздействия в съответствие с Еврокод. Комбиниране на товари и
въздействия. ...................................................................................................................................................................... 6
1.1. Постоянни товари........................................................................................................................................... 6
1.2. Подвижни товари............................................................................................................................................ 6
1.2.1. Подвижни товари за пътни мостове. ......................................................................................................... 6
1.2.2. Подвижни товари за железопътни мостове............................................................................................. 11
1.3. Климатични товари. ..................................................................................................................................... 14
1.3.1. Натоварване от вятър. ...............................................................................................................................14
1.3.1.1. Статична компонента на ветровото натоварване. ............................................................................... 14
1.3.1.2. Динамична компонента на ветровото натоварване. ............................................................................ 16
1.3.2. Натоварване от сняг. ................................................................................................................................. 17
1.3.3. Температурни въздействия....................................................................................................................... 17
1.3.3.1. Равномерно разпределена температура................................................................................................ 17
1.3.3.2. Компоненти от температурни разлики. ................................................................................................ 19
1.3.3.3. Едновременно действие на компоненти от равномерно разпределена температура и температурна
разлика............................................................................................................................................................................. 20
1.4. Комбиниране на многокомпонентни въздействия и товарни групи........................................................ 21
2. Mатериали........................................................................................................................................................ 24
2.1. Конструкционни стомани. ........................................................................................................................... 24
2.2. Болтове. ......................................................................................................................................................... 27
2.3. Заваръчни материали. .................................................................................................................................. 27
3. Гранични състояния. Проверки по експлоатационни гранични състояния(ЕГС). ................................... 28
3.1. Гранични състояния. Дефиниция................................................................................................................ 28
3.2. Моделиране на конструкцията.................................................................................................................... 29
3.3. Ограничение на напреженията.................................................................................................................... 30
3.4. Ограничаване на стройността на плочи. .................................................................................................... 30
3.5. Ограничаване на деформациите.................................................................................................................. 30
3.6. Ограничаване на трептенията...................................................................................................................... 32
4. Проверки по крайни гранични състояния(КГС, ULS). ............................................................................... 32
4.1. Частни коефициенти при проверка на елементи. ...................................................................................... 32
4.2. Моделиране на конструкцията и на нейни елементи................................................................................ 33
4.3. Класове напречни сечения........................................................................................................................... 34
4.4. Проверки на елементи натоварени на центричен опън............................................................................. 35
4.5. Проверки на сечения натоварени на центричен натиск............................................................................ 36
4.6. Проверка на чисто огъване. ......................................................................................................................... 37
4.7. Проверка на срязване. .................................................................................................................................. 37
4.8. Проверка на огъване и напречна сила. ....................................................................................................... 38
4.9. Проверка на огъване с осова сила............................................................................................................... 38
4.10. Проверка за двойно огъване. ..................................................................................................................... 39
4.11. Проверка за огъване с напречна и осова сила.......................................................................................... 39
4.12. Проверка за устойчивост на центрично натиснати пръти. ..................................................................... 39
4.13. Устойчивост на нецентрично натиснати елементи. ................................................................................ 45
4.14. Устойчивост на плочи от пълностенни елементи.................................................................................... 47
5. Съединителни средства и съединения........................................................................................................... 51
5.1. Частни коефициенти за сигурност.............................................................................................................. 51
5.2. Болтови съединения. .................................................................................................................................... 52
5.2.1. Гранични разстояния между болтове. ..................................................................................................... 52
5.2.2. Отвори за болтове...................................................................................................................................... 53
5.2.3. Носимоспособност на болтове. ................................................................................................................ 54
5.2.4. Усилия в болтове. ...................................................................................................................................... 56
5.3. Заварени съединения.................................................................................................................................... 57
5.3.1. Общи положения. ...................................................................................................................................... 57
5.3.2. Ъглови заваръчни шевове......................................................................................................................... 57
5.3.3. Челни заваръчни шевове........................................................................................................................... 58
6. Основни изисквания при конструиране и изчисление на ортотропни стоманени плочи. ........................ 59
6.1. Характерни особенности. ............................................................................................................................ 59
6.2. Конструктивни изисквания. ........................................................................................................................ 60
6.2.1 Конструктивни изисквания за пътни мостове. ........................................................................................ 60
6.2.2 Конструктивни изисквания за железопътни мостове.............................................................................. 62 
4
6.3. Конструктивен анализ.................................................................................................................................. 64
7. Числен  пример1. Стоманен  жп  мост  с  рамкова  главна  носеща  система  и  пътна  конструкция
ортотропна стоманена плоча с трапецовидни надлъжни ребра. ................................................................................ 67
7.1. Общо описание. ............................................................................................................................................ 67
7.2. Пътна конструкция....................................................................................................................................... 67
7.2.1. Натоварване. .............................................................................................................................................. 68
7.2.1.1. Натоварване от постоянни товари. ....................................................................................................... 68
7.2.1.2. Натоварване от подвижен товарLM71................................................................................................. 68
7.2.1.3. Натоварване от подвижен товарSW/0 иSW/2. ................................................................................... 69
7.2.2. Определяне на ефективните широчини и характеристиките на ефективните сечения за поле“m”и
опора“s” на надлъжното ребро. .................................................................................................................................... 70
7.2.3. Статически изчисления в съответствие с вариантV1............................................................................ 71
7.2.4. Статически изчисления в съответствие с вариантV2............................................................................ 72
7.2.5. Сравнение на получените резултати........................................................................................................ 74
7.2.6. Изчисление на напречната греда.............................................................................................................. 74
7.2.6.1. Натоварване и определяне на разрезните усилия................................................................................ 74
7.2.6.2. Определяне на ефективните напречни сечения................................................................................... 77
7.2.6.3. Изчислителни проверки за якост. ......................................................................................................... 80
7.2.6.3.1. Проверки за огъване и срязване. ........................................................................................................ 80
7.2.6.3.2. Проверки за сложно напрегнато състояние...................................................................................... 82
7.2.6.3.3. Изчисление на заваръчен шев между стеблото и долния пояс на напречната греда. ................... 83
7.2.6.4. Изчислителни проверки за умора. ........................................................................................................ 84
7.2.6.4.1. Изчисление на умора за поява на пукнатина в опънния пояс на напречната греда под действие
на циклично променливи нормални напрежения........................................................................................................ 84
7.2.6.4.2. Изчисление на умора за заваръчния шев между долен пояс и стебло на напречната греда под
действие на циклично променливи тангенциални напрежения................................................................................. 86
7.2.6.5. Изчисление на монтажните снаждания. ............................................................................................... 87
7.2.6.5.1. Изчисление на болтовата връзка между долните пояси на напречната греда. .............................. 88
7.2.6.5.2. Изчисление на болтовата връзка по стеблото на напречната греда................................................ 89
7.2.6.6. Сравнение на някои резултати за меродавната напречна греда на маделVN1 сVN2 и с по-прецизнияVN3................................................................................................................................................................ 90
7.3. Главна носеща система. ...............................................................................................................................94
7.3.1. Определяне на геометричните характеристики на напречните сечения за модел по МКЕ................ 97
7.3.2. Определяне на разрезните усилия в конструкцията от собствено тегло и отLM71. .......................... 98
7.3.3. Приблизително определяне на напреженията в ригела и стойките от собствено тегло и отLM71... 99
7.3.4. Определяне на някои товари и въздействия и тяхното комбиниране. Гранични диаграми и обвивки
(envelope) за разрезните усилия. Изчислителни проверки........................................................................................ 101
7.3.4.1. Товари и въздействия върху мостовата конструкция. ...................................................................... 101
7.3.4.2. Комбиниране на ефектите от товари и въздействия. ........................................................................ 105
7.3.4.3. Гранични разрезни усилия, напрежения и някои изчислителни проверки. .................................... 108
7.3.4.4. Проверки на умора за главната носеща система. .............................................................................. 110
7.3.5. Изследване на устойчивостта на главната носеща система................................................................. 111
7.3.6. Изчисление на опорните устройства..................................................................................................... 117
7.3.7. Проверка за комфорт на пътуване......................................................................................................... 120
7.3.8. Проверка за крехко поведение в зоната на връзката ригел-стойка..................................................... 121
8. Числен пример2. Стоманен пътен мост с прътов главен носач и пътна конструкция ортотропна пътна
плоча– избрани проверки............................................................................................................................................ 123
8.1. Общо описание. .......................................................................................................................................... 123
8.2. Пътна конструкция..................................................................................................................................... 124
8.3. Главна носеща система. ............................................................................................................................. 128
8.3.1. Натоварвания и въздействия. ................................................................................................................. 131
8.3.1.1. Натоварване от собствено тегло.......................................................................................................... 131
8.3.1.2. Натоварване от подвижен товар ТМ1 (LM1=TS+UDL).................................................................... 131
8.3.1.3. Натоварване от надлъжни хоризонтални инерционни сили............................................................. 131
8.3.1.4. Въздействия от температурна разлика. .............................................................................................. 132
8.3.1.5. Натоварване от вятър. .......................................................................................................................... 132
8.3.1.6. Натоварване от преместване на опрорите.......................................................................................... 133
8.3.2. Комбиниране на въздействия и последствията(ефектите) от тях. ..................................................... 134
8.3.3. Разрезни усилия и изчислителни проверки за елементи от конструкцията....................................... 134
8.3.4. Изчисление на натиснатия свободен пояс на главната ферма за устойчивост извън равнината. .... 138
8.3.5. Изчисление на умора...............................................................................................................................142
8.3.6. Изчисление на опорни устройства......................................................................................................... 145 
5
8.3.6.1. Изчислителни проверки за неподвижен лагер НПЛ3....................................................................... 146
8.3.6.2. Изчислителни проверки за линейно подвижен лагер ЛПЛ7. .......................................................... 148
ПриложениеA. Ефективни широчини при стоманени напречни сечение с широки пояси. ...................... 151
ПриложениеB. Изчислителна площ на равнинен неоребрен натиснат елемент от клас4......................... 153
Приложение С. Изчислителна площ на равнинен оребрен натиснат елемент............................................. 155
Литература: ........................................................................................................................................................ 159