Пролетные строения пятой группы - Строительство и проектирование транспортных сооружений

Для расчета пролетных строений группы 5 требуется использовать наиболее сложные методы расчета. Если несущая конструкция имеет постоянное сечение по длине пролетов, то ее расчет можно проводить на основе теории складчатых оболочек. При этом предполагается, что по концам рассчитываемой конструкции имеются идеальные диафрагмы, т. е. абсолютно жесткие в своей плоскости и абсолютно податливые из плоскости.

Форма поперечного сечения может быть произвольной, и на сложности решения этот факт не отражается. Метод расчета позволяет учитывать все силовые факторы, показанные на рис. В зависимости от длины конструкции моментами а также деформациями контура и сдвига в срединной поверхности можно пренебречь.

Разновидностью метода складчатых оболочек является метод плитно-балочных конструкций. В соответствии с этим методом пролетное строение расчленяют продольными разрезами на отдельные плиты и балки (стенки). В плоскости разрезов действуют непрерывно изменяющиеся вдоль координаты V нормальные Хх, поперечные Х2, сдвигающие усилия X 3, а также изгибающие моменты Х4. Указанные усилия являются неизвестными, и характер их изменения вдоль разрезов зависит от внешней нагрузки и характеристик пролетного строения.

Все внешние нагрузки также представляют в тригонометрических рядах. Решением системы линейных уравнений определяют постоянные коэффициенты, а затем по формулам и соответствующие величины усилий.

Метод плитно-балочных конструкций отличается высокой точностью получаемых результатов, однако требует проведения громоздких вычислений и применяется только в сочетании с ЭВМ.

К недостаткам метода можно отнести также сложность учета переменности сечений по длине пролетов и граничных условий в сложных системах. Кроме того, во многих случаях оказывается сложным записать выражение для деформаций криволинейной балки или плиты, очерченных в плане не по дуге круга. В этой связи с целью упрощения расчетов учитывают только усилия Х2 и Х4.

При за гружен и и пролетного строения сосредоточенным грузом распределение усилий X, - Х4 в разрезах ограничивается небольшими участками вблизи поперечного сечения Л - Л. Это и позволяет с некоторой ошибкой заменять распределенные усилия сосредоточенными только в сечении А -Л.

В коробчатых пролетных строениях разрезы проводят вдоль верхних и нижних плит и число неизвестных в сравнении с ребристыми конструкциями увеличивается и, стало быть, усложняется расчет.

Упрощение расчетов может быть осуществлено в этом случае путем замены распределенных усилий X, - Х4 сосредоточенными силами в отдельных точках по длине разрезов. При этом общее число неизвестных возрастает, однако отпадает необходимость разложения их в ряды.