ВСН 12-73/Минавтодор РСФСР Указания по определению грузоподъемности деревянных мостов с учетом их технического состояния

Определение грузоподъемности поперечин

§ 48. При нижнем поперечном настиле, уложенном на прогоны, поперечины как отдельный конструктивный элемент отсутствуют. Их заменяют элементы поперечного настила. При указанной конструкции отдельно производить расчет поперечин не требуется.

Когда проезжая часть состоит из двойного дощатого настила, уложенного на отдельные поперечины (рис. 9), для них делают самостоятельный расчет. При этом учитывают упругое распределение нагрузки нижним настилом, если стыки досок расположены вразбежку.

Рис.9. Схема к расчету поперечин с учетом упругого распределения нагрузки

Коэффициент упругой передачи нагрузки для поперечин определяют по формуле

,                                                                                                   (3)

где - расстояние между осями поперечин, см; - расстояние между осями прогонов, см; - момент инерции поперечин, см; - момент инерции досок нижнего настила, воспринимающих давление колеса, см (обычно три или две доски).

В зависимости от соотношения жесткостей настила и поперечин давление колеса распределяется настилом на три или большее число поперечин.

Если , давление колеса распределяется на три поперечины (см. рис.9). При этом наибольшее давление на среднюю поперечину находят по формулам:

                                                                                                   (4)

,                                                                                                  (5)

где - давление на среднюю поперечину (над которой стоит груз); - давление на колесо; - коэффициент упругого распределения.

Если , но 0,055, давление колеса распределяется на пять поперечин. Наибольшее давление на среднюю поперечину определяют по формуле (4), а коэффициент находят по формуле

.                                                                                          (6)

Постоянную нагрузку ввиду ее малости можно не учитывать. Грузоподъемность поперечин определяют по формуле

,                                                                                      (7)

где - допускаемое давление на колесо автомобиля или колесного трактора, кгс; - момент сопротивления одной поперечины, определяемый по таблице приложения 2; - расстояние между осями прогонов, см; - коэффициент упругого распределения нагрузки, который определяется по таблице приложения 8 или по формулам (5) или (6); - ширина обода колеса, см; - коэффициент на породу леса; - коэффициент перегрузки временной нагрузки.

Пример 1. Балочный мост имеет продольный двойной настил из досок: верхний - 5x20 см, нижний - 7x20 см. Настил уложен на поперечины диаметром 20 см, которые лежат на прогонах с расстоянием между их осями 61 см. Прогоны двухъярусные, расстояние между их осями - 100 см.

Обследованием установлено, что верхний настил изношен до 30%, нижний имеет гниль на глубину до 1,5 см. Поперечины имеют вверху стес на глубину 1 см и загнивание сверху серповидного профиля на глубину 1,5 см (см. рис.1), что вместе со стесом составляет глубину 2,5 см.

Все элементы моста сделаны из сосны. Стыки поперечин расположены вразбежку, поэтому их грузоподъемность определяем с учетом упругого распределения нагрузки нижним настилом.

По формуле (3) определяем коэффициент упругой передачи нагрузки для поперечин

,

где = 4986 см - момент инерции поперечин, принятый с учетом одностороннего загнивания серповидного профиля на глубину 2,5 см по таблице приложения 3; - момент инерции трех досок настила с учетом загнивания, на которые передается давление колеса, см.

Коэффициент упругой передачи , следовательно, давление колеса передается на три поперечины.  

     
     Коэффициент упругого распределения для вычисления давления на среднюю поперечину будет